co che di truyen va bien di

Đầu tiên là hợp chất gồm 2 nguyên tố C, H cácbua hyđro  hợp chất gồm 3 nguyên tố saccarit, lipit hợp chất 4 nguyên tố C, H, , O, N acit amin và nuclêôtit - Sự sống đầu tiên trên trái[r]

Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Bài1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN I GEN : Khái niệm: Gen là đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá chuỗi pôlipeptit hay ptử ARN Cấu trúc chung gen cấu trúc: Gen cấu trúc có ba vùng : - Vùng điều hòa nằm đầu gen (3’) mang tín hiệu khởi động - Vùng mã hòa mang thông tin mã hoá axit amin - Vùng kết thúc nằm cuối gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã - Gen sinh vật nhân sơ mã hoá liên tục, sinh vật nhân nhân thực có các đoạn không mã hoá(intron) xen kẽ các đoạn mã hoá (êxon) II MÃ DI TRUYỀN : - là trình tự xếp các nu gen quy định trình tự xếp các aa phân tử protein - là mã ba, có nghĩa nu đứng mã hoá cho aa làm nhiệm vụ kết thúc chuỗi pôlipeptit - Mã di truyền đọc theo chiều 5’ -> 3’ * Đặc điểm mã di truyền: - đọc từ điểm xác định theo ba (không đọc gối lên ) - có tính phổ biến (tất các loài có chung mã di truyền, trừ vài ngoại lệ) - có tính đặc hiệu (một ba mã hóa cho loại aa) - mang tính thoái hoá (nhiều ba khác cùng mã hoá cho loại aa, trừ AUG và UGG) III QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN - Thời điểm : Xảy nhân tế bào , các NST , kì trung gian hai lần phân bào pha S - ADN nhân đôi theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn - Diễn biến : Quá trình nhân đôi ADN sinh vật nhân sơ Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN Nhờ các E tháo xoắn, mạch đơn pt ADN tách dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ mạch khuôn Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới: ADN polimeraza xúc tác hình thành mạch đơn theo chiều , → 3, ( ngược chiều với mạch làm khuôn) Các nu môi trường nội bào liên kết với mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung ( A – T; G – X ) Trên mạch mã gốc (3, → ,) mạch tổng hợp liên tục Trên mạch bổ sung (5, → 3,) mạch tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn( đoạn okazaki), sau đó các đoạn okazaki nối với nhờ enzim nối Bước Hai phân tử ADN tạo thành.: Các mạch tổng hợp đến đâu thì mạch đơn xoắn đến đó → tạo thành phân tử ADN con, đó mạch tổng hợp còn mạch là ADN ban đầu - Ý nghĩa : Là sở cho NST , tự nhân đôi , giúp NST loài giữ tính đặc trưng và ổn định Phần bổ sung kiến thức : * Tìm hiểu cấu trúc không gian và cấu trúc hoá học phân tử ADN , chức phân tử ADN ? Cấu trúc ADN a Tương quan N,M,L: N=M/300 <=> M=300x N ; N=Lx2/3,4 <=> L =N/2x3.4 L =Mx3,4/2x300 <=> M=L x x 300 /3,4 b Về số lượng và tỉ lệ % : A + G = T + X = N/2 ; A + G = T + X = 50% c Tổng số liên kết hiđrô: H =2A+3G * Cơ chế tự - Số Nu loại môi trường cung cấp gen tự liên tiếp n đợt : A’=T’ = ( 2n -1) A = (2n – 1) T; G’ = X’ = (2n – 1) G = (2n – ) X -Tổng số N u môi trường cung cấp gen tự liên tiếp n đợt : N’ = (2n – ) N * Cơ chế mã : Số RiNu loại môi trường cung cấp gen mã k đợt : A = kAm ; U = kUm ; G = kGm ; X = kXm * Tương quan ADN và ARN : N = x Nm; L = Lm - % A = %T =(%Am + %Um): 2; A = T = Am + Um ; G = X = Gm + Xm Bài 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ I PHIÊN MÃ : Cấu trúc và chức các loại ARN Nội dung phiếu học tập Đặc điểm mARN tARN rARN Cấu trúc Chức Cơ chế phiên mã - Thời điểm : Xảy trước tế bào tổng hợp prôtêin ph aG1; G2 kì trung gian - Diển biến : + Đầu tiên ARN polimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ mach mã gốc(có chiều , → 5,) và bắt đầu tổng hợp mARN vị trí đặc hiệu + Sau đó, ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều , → 5, để tổng hợp nên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A – U; G – X) theo chiều 5, → 3, + Khi enzim di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc → phiên mã kết thúc, phân tử mARN giải phóng Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì mạch đơn gen xoắn lại + Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã sử dụng trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp protêin Còn sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã phải chế biến lại cách loại bỏ các đoạn không mã hoá( intron), nối các đoạn mã hoá (exon) tạo mARN trưởng thành Sơ đồ chế phiên mã - Kết : Một đoạn phân tử ADN (gen) ⃗ saomamotlan phân tử ARN - Ý nghĩa : Hình thành ARN trực tiếp tham gia vào quá trình tổng hợp prôtêin quy định tính trạng II DỊCH MÃ : * Khái niệm: Mã di truyền chứa mARN chuyển thành trình tự các axit amin chuỗi polipeptit protein gọi là dịch mã Cơ chế dịc mã: Hoạt hoá axit amin : aa + ATP + tARN → aa- tARN Tổng hợp chuỗi pôlipeptit : Giai đoạn mở đầu: + Tiểu đơn vị bé riboxom gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu(gần ba mở đầu) và di chuyển đến ba mở đầu (AUG), aa mở đầu – tARN tiến vào ba mở đầu ( đối mã nó khớp với mã mở đầu trên mARN theo NTBS), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo riboxom hoàn chỉnh - Giai đoạn kéo dài: - aa1- tARN tiến vào riboxom (đối mã nó khớp với mã aa 1/mARN theo NTBS), liên kết peptit hình thành aa mở đầu và aa Ri chuyển dịch sang ba thứ hai, tARN vận chuyển axit amin mở đầu giải phóng - aa2 -tARN → Ri , đối mã nó khớp với mã aa 2/mARN theo NTBS) liên kết peptit hình thành aa1 và aa2 Riboxom chuyển dịch đến ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin thứ hai giải phóng Quá trình tiếp tục đến ba tiếp giáp với ba kết thúc phân tử mARN Giai đoạn kết thúc: - Khi Ri chuyển dịch sang ba kết thúc thì quá trình dịch mã ngừng lại, tiểu phần riboxom tách Một enzim đặc hiệu loại bỏ aa mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit Bài ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN: - Điều hoà hoạt động gen chính là điều hoà lượng sản phẩm gen tạo tế bào nhằm đảm bảo cho hoạt động sống tế bào phù hợp với điều kiện môi trường phát triển bình thường thể II ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ 1- Mô hình cấu trúc ôperon Lac - Các gen có cấu trúc liên quan chức thường phân bố liền thành cụm và có chung chế điều hoà gọi chung là Operon - Cấu trúc ôperon gồm có : + Z,Y,A : các gen cấu trúc + O (operator) : Vùng vận hành + P (promoter) : Vùng khởi động + R : gen điều hoà Sự điều hoà hoạt động ôperon Lac - Khi môi trường không có lactôzơ : Gen điều hoà R tổng hợp prôtêin ức chế , prôtêin ức chế gắn vào gen vận hành O ngăn cản quá trình phiên mã làm cho các gen cấu trúc không hoạt động - Khi môi trường có lactôzơ: : Gen điều hoà R tổng hợp prôtêin ức chế , lactôzơ là chất cảm ứng gắn vào và làm thay đổi cấu hình prôtêin ức chế , prôtêin ức chế bị bất hoạt không gắn vào gen vận hành O Do đó ARN polimeraza có thể liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã Khi đường lactozơ bị phân giải hết, protein ức chế lại liên kết với vùng vận hành và quá trình phiên mã bị dừng lại Bài ĐỘT BIẾN GEN I ĐỘT BIẾN GEN : Khái niệm chung : - Là biến đổi cấu gen Đột biến gen thường liên quan đến cặp nu (đột biến điểm ) số cặp nu, xảy điểm nào đó trên phân tử ADN * Thể đột biến : Là cá thể mang đột biến đã biểu trên kiểu hình thể + Nguyên nhân gây đột biến tác nhân : - Tia phóng xạ - Tia tử ngoại Tác nhân - Sốc nhiệt ngoài - Chất hoá học - Do rối loạn quá trình sinh lí, hoá sinh tế bào => thuộc tác nhân bên Các dạng đột biến gen Mất, thêm, thay số cặp nuclêôtit II NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ PHÁT SINH ĐỘT BIẾN GEN : Nguyên nhân Do ảnh hưởng các tác nhân hoá học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại……), tác nhân sinh học rối loạn sinh lí, hoá sinh tế bào Cơ chế phát sinh đột biến gen Đột biến điểm thường xảy trên mạch dạng tiền đột biến Dưới tác dụng enzim sửa sai, nó có thể trở dạng ban đầu tạo thành đột biến qua các lần nhân đôi Gen → tiền đột biến gen → đột biến gen a.Sự kết cặp không đúng nhân đôi ADN * Cơ chế : bazơ niơ thuộc dạng ,có vị trí liên kết hidro bị thay đổi khiến chúng kết cặp không đúng tái VD: Đột biến G-X thành A-T Do kết cặp không đúng tái ADN b Tác động các nhân tố đột biến - Tác nhân vật lí ( tia tử ngoại) - Tác nhân hoá học( 5BU) : thay cặp A-T G-X - Tác nhân sinh học( số virut) III HẬU QUẢ VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỘT BIẾN GEN Hậu đôt biến gen: - Đột biến gen làm biến đổi cấu trúc mARN biến đổi cấu trúc prôtêin thay đổi đột ngột hay số tính trạng -Đa số có hại ,giảm sức sống , gen đột biến làm rối loạn qt sinh tổng hợp prôtêin - Một số có lợi trung tính Vai trò và ý nghĩa đột biến gen: a Đối với tiến hoá: -Làm xuất alen -Cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống b Đối với thực tiễn: ĐBG c/c nguyên liệu cho chọn giống trên sở đó các nhà khoa học chủ động tạo giống Bài NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ I HÌNH THÁI VÀ CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ Hình thái nhiễm sắc thể : - Quan sát kính hiển vi quang học, nhìn rõ vào kì quá trình nguyên phân - Ở sinh vật nhân thực: NST có cấu trúc kép (gồm cromatit dính với tâm động) * Mỗi NST có trình tự nu đặc biệt: + Tâm động: là vị trí liên kết NST với thoi phân bào giúp NST di chuyển các cực tế bào quá trình phân bào + Đầu mút: tác dụng bảo vệ NST, làm cho NST không dính vào Có trình tự nucleotit khởi đầu quá trình nhân đôi ADN - Mỗi loài có NST đặc trưng số lượng, hình thái, cấu trúc - Bộ NST lưỡng bội: Là toàn các NST nằm tế bào sinh dưỡng, Các NST tồn thành cặp giống hình thái, kích thước trình tự các gen Có loại : NST thường và NST giới tính Cấu trúc siêu hiển vi NST Thành phần : ADN và prôtêin histon - Một đoạn ADN( khoảng 146 cặp Nu) quấn quanh ptử histôn(13/4vòng) nuclêôxôm (Các nuclêôxôm nối với các đoạn ADN khoảng 15 – 100 cặp nu) - 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 và hình thành Crômatit có đường kính  700nm - NST sinh vật nhân sơ: chứa phân tử ADN mạch kép, có dạng vòng và chưa có cấu trúc NST tế bào nhân thực II ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ Khái niệm: Là biến đổi cấu trúc NST, có thể làm thay đổi hình dạng và cấu trúc NST Các dạng đột biến cấu trúc NST và hậu chúng: * Nguyên nhân: - Tác nhân vật lí, hoá học , sinh học Dạng đột biến Mất đoạn Khái niệm Đặc điểm Hậu và vai trò Là dạng đột biến làm - Làm giảm số lưọng gen Thường gây chết giảm sức sống, mất đoạn nào trên NST, cân đoạn nhỏ không ảnh hưởng đó NST gen VD: người đoạn NST 21 gây ung thư máu - Gây đột biến đoạn để loại bỏ gen không mong muốn trên NST số cây trồng Lặp đoạn Là dạng đột biến làm - Làm tăng số lưọng gen - Không gây hậu nghiêm trọng cho đoạn nào đó trên NST - Làm tăng giảm cường độ biểu NST lặp lại lần - Tăng chiều dài NST tính trạng hay nhiều lần - Mất cân gen trên hệ - Tạo nhiều gen quá trình tiến gen hoá VD: Lúa mạch lặp đọan NST làm tăng hoạt itnhs enzim amilaza, ứng dụng sản xuất bia Đảo Là dạng đột biến làm đoạn cho đoạn nào đó NST bị đứt quay ngược 1800 và nối lại Chuyển Là dạng đột biến dẫn đoạn đến trao đổi đoạnẩtong 1NST các NST không tương ứng - Làm thay đổi trình tự - Giảm khả sinh sản phân bố các gen trên NST, - Tạo nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến thay đổi hoạt động gen hoá - Một số gen trên NST này - Có thể gây chết, khả sinh sản chuyển sang NST - Vai trò quá trình hình thành loài khác dẫn đến làm thay đổi nhóm gen liên kết Bài ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ* Khái niệm Là thay đổi số lượng NST tế bào I ĐỘT BIẾN LỆCH BỘI: Khái niệm và phân loại: a Là đột biến làm thay đổi số lượng NST xảy hay số cặp NST tương đồng b Các dạng đột biến lệch bội: + Thể không nhiễm (2n-2) + Thể nhiễm (2n-1) + Thể nhiễm kép (2n-1-1) + Thể ba nhiễm (2n+1) + Thể bốn nhiễm (2n+2) + Thể bốn nhiễm kép (2n+2+2) Cơ chế phát sinh: * Trong GP-TT: - GP : (hoặc số) cặp nst không phân ly tạo giao tử thừa hay thiếu (hoặc vài) nst - TT : Các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường thể lệch bội * Trong NP TB sinh dưỡng (2n)  phần thể mang đột biến lệch bội  thể khảm Hậu - Làm tăng giảm NST → làm cân toàn hệ gen nên các thể lệch bội thường không sống hay có thể giảm sức sống hay làm giảm khả sinh sản tuỳ loài Ý nghĩa Cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống.Trong chọn giống, có thể sử dụng đột biến lệch bội để xác định vị trí gen trên NST II ĐỘT BIẾN ĐA BỘI : 1.Khái niệm và chế phát sinh thể tự đa bội a.Khái niệm: Là dạng đột biến làm tăng số nguyên lần NST đơn bội loài và lớn 2n ( 3n, 4n, 5n, 6n ) Trong đó 4n., 6n, 8n : thể đa bội chẵn 3n, 5n, : Đa bội lẻ b Cơ chế phát sinh: - Thể tự tam bội(3n): kết hợp giao tử n và giao tử 2n thụ tinh - Thể tự tứ bội(4n): kết hợp giao tử 2n NST không phân li lần nguyên phân đầu tiên cuả hợp tử Khái niệm và chế phát sinh dị đa bội: a Khái niệm: là tượng làm gia tăng số NST đơn bội loài khác tế bào b Cơ chế phát sinh: - Do tượng lai xa và đa bội hoá * Cơ chế chung : Các tác nhân gây đột biến gây không phân li toàn các cặp NST → tạo các giao tử không bình thường( chứa 2n NST) Sự kết hợp giao tử không bình thường với giao tử bình thưòng các giao tử không bình thường với tạo các đột biến đa bội Hậu và vai trò đột biến đa bội - Tế bào đa bội thường có số lượng ADN tăng gấp bội tế bào to, quan sinh dưỡng to, sinh trưởng phát triển mạnh khả chống chịu tốt - Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng tiến hoá (hình thành loài mới) và trồng trọt( tạo cây trồng suất cao ) CHƯƠNG II : TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN BÀI 8: QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LI I PHƯƠNGPHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC CỦA MENĐEN 1- Tạo dòng chủng phương pháp tự phối qua nhiều hệ 2- Lai các dòng chủng khác biệt hai tính trạng phân tích kết lai đời F 1, F2 và F 3- Sử dụng toán xác xuất thống kê để phân tích kết lai , sau đó đưa giả thuyết giải thích kết 4- Tiến hành thí nghiệm chứng minh giả thuyết mình II.HÌNHTHÀNHHỌCTHUYẾT KHOA HỌC : Nội dung giả thuyết: a Mỗi tính trạng cặp nhân tố di truyền quy định, tế bào nhân tố di truyền không hoà trộn vào b Bố (mẹ) truyền cho (qua giao tử) thành viên cặp nhân tố di truyền c Khi thụ tinh các giao tử kết hợp với cách ngẫu nhiên tạo nên các hợp tử Kiểm tra giả thuyết: Bằng phép lai phân tích ( lai kiểm nghiệm ) cho tỉ lệ kiểu hình xấp xỉ 1:1 dự đoán Menđen Nội dung quy luật: Mỗi tính trạng cặp alen quy định, có nguồn gốc từ bố, có nguồn gốc từ mẹ Các alen tồn tế bào cách riêng rẽ, không hoà trộn vào Khi hình thành giao tử, các thành viên cặp alen phân li đồng các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này còn 50% giao tử chứa alen * Lai phân tích : Là phép lai các cá thể mang tính trạng trội chưa biết kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn để kiểm tra gen nó III.- CƠ SỞ TẾ BÀO CỦA QUY LUẬT PHÂN LI - Trong tế bào sinh dưỡng, các NST luôn tồn thành cặp tương đồng phân li đồng các giao tử dẫn đến phân li các alen tương ứng và tổ hợp chúng qua thụ tinh dẫn đến phân li và tổ hợp cặp alen tương ứng Giả sử tế bào cá thể nghiên cứu có NST 2n = Quy ước ( theo ví dụ nêu trên ) : alen A :quy định hạt vàng alen a: quy định hạt lục - Đậu hạt vàng chủng có kiều gen AA → giao tử A Đậu hạt lục chủng có kiều gen aa → Giao tử a - F1 có kiểu gen Aa: 100% hv - F1 giảm phân tạo loại giao tử 1/2A = 1/2a - Khi thụ tinh , F2 : KG : AA : Aa : aa KH : hạt vàng :1 hạt lục BÀI 9: QUY LUẬT MENĐEN – QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP I-THÍ NGHIỆM LAI HAI TÍNH TRẠNG : 1- Thí nghiệm :Lai thứ đậu Hà Lan chủng Pt/c : hạt vàng , trơn x hạt xanh, nhăn F1 : 100% hạt vàng, trơn Cho 15 cây F1 tự thụ phấn giao phấn F2: 315 vàng, trơn 101vàng, nhăn 108 xanh, trơn 32 xanh, nhăn 2- Nhận xét : - F1 đồng tính - F2 xuất kiểu hình : 315 : 101 : 108 : 32 9:3:3:1 + Màu sắc :V/ X= 3:1 Hình dạng hạt :T/N=3:1 Tỉ lệ: :3 :3 :1= (3 : 1)x (3: 1) 3- Nội dung định luật : Khi các cặp alen quy định các tính trạng khác nằm trên các cặp NST tương đồng khác thì chúng phân ly độc lập quá trình hình thành giao tử II CƠ SỞ TẾ BÀO HỌC : Định luật phân li độc lập Menđen có thể giải thích phân li độc lập và tổ hợp tự các cặp NST tượng đồng lai F1 hình thành giao tử , đồng thời có kết hợp ngẫu nhiên các loại giao tử thụ tinh Giả sử tế bào cá thể nghiên cứu có NST 2n = , gồm cặp NST tương đồng hình que và cặp NST tương đồng hình cầu Quy ước : Alen quy định hạt vàng nằm trên nhiễm sắc thể hình que A quy định hạt vàng nằm trên NST hình que B quy định hạt trơn nằm trên NST hình cầu - Đậu hạt vàng trơn chủng có kiểu gen AABB ⃗ giamphan loại giao tử AB Đậu hạt lục , nhăn chủng có kiểu gen aabb ⃗ giamphan loại giao tử ab F1 có KG AaBb : 100% vàng –trơn - F1 giảm phân tạo loại giao tử AB = Ab = aB = ab - F2 có 16 tổ hợp các giao tử F1 K F2 : Kiểu gen kiểu hình 1AABB 2AaBB 9A-B- : vàng , trơn 2AABb 4AaBb 1AAbb 2Aabb 3A-bb : vàng nhăn 1aaBB 2aaBb 3aaB- : xanh , trơn 1aabb : xanh, nhăn III Ý NGHĨA CỦA CÁC QUY LUẬT MENDEN Góp phần giải thích tính đa dạng sinh giới là xuất biến dị tổ hợp - Giải thích vì không tìm người có kiểu gen hoàn toàn giống ( trừ sinh đôi cùng trứng ) - Qua lai giống người có thể tổ hợp lại các gen -> giống có suất cao , phẩm chất tốt Phần bổ sung kiến thức : Điều kiện nghiệm đúng định luật phân li độc lập - Các điều kiện nghiệm đúng định luật phân li và Menđen - Các cặp gen xác định các cặp tính trạng tương phản phải nằm các cặp NST tương đồng khác - Các gen phải tác động riêng rẽ lên hình thành tính trạng BÀI 10:TƯƠNG TÁC GENVÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN I TƯƠNG TÁC GEN: * Là tác động qua lại các gen quá trình hình thành kiểu hình Tương tác bổ sung * Thí nghiệm: Lai các cây thuộc dòng hoa trắng→ F1 toàn cây hoa đỏ F1 tự thụ phấn F2 có tỷ lệ KH 9đỏ : trắng * Nhận xét: - F2 có 16 kiểu tổ hợp , chứng tỏ F1 cho loai giao tử → F1 chứa cặp gen dị hợp quy định tính trạng→ có tượng tương tác gen * Giải thích: - Sự có mặt alen trội nằm trên NST khác quy định hoa đỏ (-A-B) - Khi có gen trội không có gen trội nào quy định hoa màu trắng ( A-bb, aaB-, aabb ) * Viết sơ đồ lai *Khái niệm : Tương tác bổ trợ là kiểu tác động qua lại hai hay nhiều gen không alen làm xuất tính trạng * Có các tỉ lệ sau: - : 7; : : 1; : : : Tương tác cộng gộp Ví dụ: Khi đem lai thứ lúa mì chủng hạt đỏ đậm và hạt trắng thì F2 thu 15 hạt đỏ: hạt trắng -Giải thích : F2 cho 16 tổ hợp → F1 tạo giao tử và dị hợp cặp gen A1a1A2a2 Hai cặp gen cùng qui địnhtính trạng màu sắc hạt → có tượng tác động qua lại các gen Trong số 16 tổ hợp F có tổ hợp đồng hợp lặna1a1a2a2 → hạt màu trắng ,15 tổ hợp còn lại,chứa ít gen trội → hạt màu đỏ.Vậy màu đỏ thẫm hay đỏ nhạt phụ thuộc vào số gen trội có mặt KG Sơ đồ lai từ P→ F2: Pt/c: A1A1A2A2 x a1a1a2a2 (đỏ) (trắng) GP: A1A2 a1a2 F1 x F1: A1a1A2a2 x A1a1A2a2 (đỏ) (đỏ) GF1: A1A2, A1a2,a1A2,a1a2 F2: KG KH 1A1A1A2A2 2A1a1A2A2 2A1A1A2a2 4A1a1A2a2 đỏ nhạt dần(15 đỏ) 1A1A1a2a2 1a1a1A2A2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1a1a1a2a2 trắng -Khái niệm: Tương tác cộng gộp là kiểu tác động nhiều gen đó gen đóng góp phần vào phát triển tính trạng II TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN: Khái niệm: Là tượng gen tác động đến biểu nhiều tính trạng khác Ví dụ: Gen HbA người quy định tổng hợp chuỗi β – hêmôglôbin bình thường gồm 146 axit amin Gen đột biến HbS quy định tổng hợp chuỗi β – hêmôglôbin bình thường gồm 146 axit amin, khác axit amin vị trí số (axit amin glutamic thay valin) Gây hậu làm biến đổi hồng cầu hình đĩa lõm thành hình lưỡi liềm → Xuất hàng loạt rối loạn bệnh lí thể Phần bổ sung kiến thức: * Từ kiến thức đã học tương tác gen hãy giải thích kết phép lai sau: Cho thỏ F1 dị hợp cặp gen, KH lông trắng tạp giao.F2 cho tỉ lệ :12 lông trắng : lông nâu :1 lông xám -Giải thích :F2 16 tổ hợp → F1 cho loại giao tử và dị hợp cặp gen ,chứng tỏ đây là phép lai cặp tính trạng Tuy nhiên tỉ lệ phân li không phải là 9: :3 :1 mà là 12: : 1.Kết này có thể giải thích tương tác át chế gen không alen sau: Quy ước: A: át chế biểu màu lông a : không át chế B:quy định lông nâu b: quy định lông xám Sơ đồ lai từ F1 → F2: F1 x F1 : AaBb (trắng) x AaBb(trắng) GF1: AB,Ab,aB,ab AB,Ab,aB,ab F2: 9A-B- 12 lông trắng A-bb aaB- lông nâu 1aabb lông xám BÀI 11: LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN I LIÊN KẾT GEN: Thí nghiệm Ptc : Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt F1 : 100% thân xám ,cánh dài Cho đực F1 thân xám, cánh dài x cái thân đen, cánh cụt Fa : thân xám, cánh dài : thân đen, cánh cụt Giải thích - P chủng, F1 cho 100% thân xám, cánh dài → thân xám, cánh dài là tính trạng trội - Tỉ lệ phân li phép lai phân tích (1:1) phù hợp với phép lai cặp tính trạng,chứng tỏ các gen quy định các tính trạng thân xám, cánh dài hay thân đen cánh cụt cùng nằm trên NST và di truyền cùng * Sơ đồ lai: Khái niệm - Liên kết gen là tượng các gen trên cùng NST di truyền cùng Đặc điểm liên kết hoàn toàn - Các gen trên cùng NST phân li cùng và làm thành nhóm gen liên kết - Số lượng nhóm gen liên kết loài tương ứng với số NST NST đơn bội loài đó - Số nhóm tính trạng liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết II HOÁN VỊ GEN: 1.Thí nghiệm Moogan và tượng hoán vị gen Ptc : Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt F1 : 100% thân xám ,cánh dài Cho cái F1 thân xám, cánh dài x đực thân đen, cánh cụt Fa : 965 thân xám, cánh dài 944 thân đen, cánh cụt 206 thân xám, cánh cụt 185 thân đen, cánh dài Nhận xét: - Thân xám, cánh dài là tính trạng trội - Ở Fa : tỉ lệ phân li kiểu hình khác với quy luật phân li độc lậpcủa Menđen và khác với liên kết gen - Xuất loại kiểu hình khác với bố mẹ Cơ sở tế bào học tượng hoán vị gen - Cho gen quy định hình dạng cánh và màu sắc thân cùng nằm trên NST, giảm phân chúng cùng nên phần lớn giống bố mẹ - Ở số tế bào thể cái giảm phân xảy TĐC các NST tương đồng chúng tiếp hợp dẫn đến đổi vị trí các gen xuất tổ hợp gen ( HVG) * Cách tinh tần số HVG: - Bằng tỷ lệ phần trăm số cá thể có kiểu hình tái tổ hợp - Tần số HVG không vượt quá 50% - Trong thí nghiệm trên : + Tần số hoán vị gen : (206+185) x100 * Sơ đồ lai: * Cơ sở tế bào học: Sự trao đổi chéo các cromatit khác nguồn gốc cặp NST tương đồng dẫn đến trao đổi các gen trên cùng cặp NST tương đồng các gen càng nằm xa thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy hoán vị gen III Ý NGHĨA CỦA HIỆN TƯỢNG LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN Ý nghĩa LKG - LKG làm hạn chế xuất biến dị tổ hợp, đảm bảo di truyền bền vững nhóm tính trạng quy định các gen trên cùng NST Trong chọn giống, nhờ liên kết gen mà các nhà chọn giống có khả chọn tính trạng tốt luôn kèm với Ý nghĩa HVG - Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen quý có dịp tổ hợp lại với → cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa chọn giống và tiến hoá BÀI 12 DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNHVÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN I DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH NST giới tính và chế tế bào học xác định giới tính NST a) NST giới tính - Là loại NST có chứa gen quy định giới tính (có thể chứa các gen khác) - Cặp NST giới tính XX gồm tương đồng, cặp XY có vùng tương đồng, có vùng ko tương đồng (chứa các gen đặc trưng cho NST còn đoạn tương đồng chứa các locus gen giống nhau) b) Một số chế tế bào học xác định giới tính NST * Kiểu XX, XY: - Con cái XX, đực XY: động vật có vú, ruồi giấm, người… - Con cái XY, đực XX : chim, bướm, cá, ếch nhái * Kiểu XX, XO: - Con cái XX, đực XO: châu chấu, rệp, bọ xit - Con cái XO, đực XX : bọ nhậy * Kết luận: Cơ chế xác định giới tính sinh vật là phân li và tổ hợp cặp NST giới tính Di truyền liên kết với giới tính a Gen trên NST X: * Thí nghiệm: - Lai thuận : Ptc: Con cái mắt đỏ x đực mắt trắng F1 : 100% mắt đỏ F2 : 100% cái mắt đỏ: 50% đực mắt đỏ: 50% đực mắt trắng - Lai nghịch: Ptc: Con cái mắt trắng x đực mắt đỏ F1 : 100% cái mắt đỏ: 100% đực mắt trắng F2 : 50% cái mắt đỏ: 50% cái mắt trắng : 50% đực mắt đỏ: 50% đực mắt trắng * Nhận xét Kết phép lai thuận nghịch Moocgan là khác và khác kết phép lai thuận nghịch Menđen * Giải thích Gen quy định tính trạng màu mắt có trên NST X mà không có trên Y→ vì cá thể đực ( XY) cần gen lặn nằm trên NST X đã biểu KH SĐL: A : mắt đỏ; a: mắt trắng P: XAXA x XaY A G: X Xa, Y F1: XAXa : XAY XAXa X XAY GF1: XA, Xa XA, Y F2 : XAXA : XAY : XAXa : XaY * Đặc điểm di truyền gen trên NST X: - Di truyền chéo Ông ngoại (P) → Con gái (F1) → Cháu trai (F2) b) Gen trên NST Y VD : người bố có túm lông tai truyền đặc điểm này cho tất các trai mà gái thì ko bị tật này *Giải thích: gen quy định tính trạng nằm trên NST Y, ko có alen tương ứng trên X→ Di truyền cho tất cá thể mang kiểu gen XY dòng họ * Đặc điểm : di truyền thẳng * Cơ sở tê bào học : Do phân li và tổ hợp cặp NST giới tính dẫn đến phân li và tổ hợp các gen nằm trên NST giới tính c) Khái niệm Di truyền liên kết với giới tính là tượng di truyền các tính trạng mà các gen xác định chúng nằm trên NST giới tính d) Ý nghĩa tượng di truyền liên kết với giới tính: - Dựa vào tính trạng liên kết với giới tính để sớm phân biệt đực, cái và điều chỉnh tỉ lệ đực ,cái tuỳ thuộc vào mục tiêu sản xuất - Phát bệnh rối loạn chế phân li, tổ hợp cặp NST giới tính II DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN: Hiện tượng - Thí nghiệm Coren 1909 với phép lai thuận nghịch trên đối tượng cây hoa phấn - F1 luôn có KH giống mẹ * Giải thích: - Khi thụ tinh, giao tử đực truyền nhân mà ko truyền TBC cho trứng, các gen nằm TBC ( ty thể lục lạp ) mẹ truyền cho qua TBC trứng * Đặc điểm dt ngoài nhân: - Các tính trạng di truyền qua TBC di truyền theo dòng mẹ - Các tính trạng di truyền qua TBC ko tuân theo các định luật chặt chẽ di truyền qua nhân BÀI 13 ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN I MỐI QUAN HỆ GIỮA GEN VÀ TÍNH TRẠNG : Gen : ( ADN )  mARN  Rrôtêin  Tính trạng - Quá trình biểu gen qua nhiều bước có thể bị nhiều yếu tố môi trường bên bên ngoài chi phối II SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA KIỂU GEN VÀ MÔI TRƯỜNG : - Kiểu hình thể không phụ thuộc vào kiểu gen mà còn phụ thuộc vào điều kiên môi trường - Kiểu gen quy định khả phản ứng thể trước môi trường - Môi trường quy định kiểu hình cụ thể giới hạn mức phản ứng kiểu gen quy định - Kiểu hình là kết tác động kiểu gen và môi trường III MỨC PHẢN ỨNG CỦA KIỂU GEN : Khái niệm : Tập hợp các kiểu hình cùng kiểu gen tương ứng với các môi trường khác là mức phản ứng kiểu gen - Mức phản ứng rộng: Là tính trạng số lượng - Mức phản ứng hẹp: là tính trạng chất lượng Xác định mức phản ứng kiểu gen: - Tạo các cá thể có cùng kiểu gen - Với cây sinh sản sinh dưỡng thì cắt các cành cùng cây đem trồng điều kiện môi trường khác để theo dõi Tính mềm dẻo kiểu hình - Là tượng kiểu gen có thể thay đổi kiểu hình trước các điều kiện môi trường khác - Sự mềm dẻo kiểu hình là tự điều chỉnh sinh lí giúp sinh vật thích nghi với thay đổi môi trường - Mức độ mềm dẻo kiểu hình phụ thuộc vào kiểu gen CHƯƠNG III DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ: Định nghĩa quần thể Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống khoảng không gian xác định, vào thời điểm xác định và có khả sinh cái để trì nòi giống Đặc trưng di truyền quần thể - Mỗi quần thể có vốn gen đặc trưng, thể tần số các alen và tần số các kiểu gen QT + Tần số alen gen tính tỉ lệ số lượng alen đó trên tổng số alen gen đó quần thể thời điểm xác định + Tần số loại kiểu gen nào đó quần thể rính tỉ lệ số cá thể có kiều gen đó trên tổng số cá thể có quần thể II CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: Quần thể tự thụ phấn - Qua nhiều hệ tự thụ phấn tỉ lệ thể dị hợp quần thể giảm dần , tỉ lệ thể đồng hợp tăng dần , tạo điều kiện cho gen lặn gặp gỡ biểu thành kiểu hình - Công thức tổng quát: + Tần số kiểu gen dị hợp tử là: (1/2)n + Tần số kiểu gen đồng hợp tử trội = tần số kiểu gen đồng hợp tử lặn= [1 – ( ½)n] : 2 Quần thể giao phối gần - Khái niệm: Giao phối gần là tượng các cá thể có cùng quan hệ huyết thống giao phối với - Đặc điểm: Giao phối gần làm biến đổi cấu trúc di truyền QT theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp và giảm tần số kiểu gen dị hợp + Các cá thể giao phối tự với + QT giao phối đa dạng kiểu gen và KH III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Quần thể ngẫu phối - Quần thể gọi là ngẫu phối các cá thể quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên Đặc điểm quần thể ngẫu phối - Trong QT ngẫu phối các cá thể có kiểu gen khác kết đôi với cách ngẫu nhiên tạo nên lượng biến dị di truyền lớn → làm nguyên liệu cho qt tiến hoá và chọn giống - QT ngẫu phối có thể trì tần số các kiểu gen khác (đa dạng di truyền) QT cách không đổi điều kiện định 2.Trạng thái cân di truyền QT a Khái niệm: Một quần thể gọi là trạng thái cân di truyền tỉ lệ các kiểu gen QT tuân theo công thức sau: p2 + 2pq + q2 = p: tần số alen trội ( p2 là tần số kiểu gen đồng hợp trội ) + q là tần số alen lặn ( q2 là tần số kiểu gen đồng hợp lặn ) + 2pq là tần số kiểu gen dị hợp b Định luật Hacđi- Vanbec * Nội dung định luật : Trong điều kiện định , tần số tương đối các alen và thành phần kiểu gen QT ngẫu phối trì ổn định qua các hệ Khi xảy ngẫu phối, QT đạt trạng thái cân theo định luật Hacđi – vanbec Khi đó thoả mãn đẳng thức sau: p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = Trong đó : p là tần số alen A; q là tần số alen a * Điều kiện nghiệm đúng định luật: - Quần thể phải có kích thước lớn - Các cá thể quần thể phải giao phối với cách ngẫu nhiên - Không có tác động chọn lọc tự nhiên ( Các cá thể có kiểu gen khác phải có sức sống và khả sinh sản ) - Không có đột biến ( Đột biến phải không xảy , có thì tần số đột biến thuận phải tần số đột biến nghịch) - Không có di - nhập gen các quần thể * Ý nghĩa lý luận: - Phản ánh trạng thái cân di truyền QT - Giải thích trì ổn định QT qua thời gian dài tự nhiên Trả lời lệnh: Xác suất để vợ chồng có kiểu hình bình thường có kiểu gen dị hợp tử là: [2pq/ p2 + 2pq ]2 = [0,0198 / 0,980 + 0,0198]2 = Xác suất để vợ chồng bình thường sinh người bạch tạng là: [2pq/ p2 + 2pq ]2 x ¼ = [0,0198 / 0,980 + 0,0198]2 ¼ = (0,0198 / 0,9998) x 0,25 = 0,00495 CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP I TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP: - Cách tạo giống dựa trên nguồn biến dị tổ hợp: + Tạo các dòng chủng khác + Lai giống và chọn lọc tổ hợp gen mong muốn + Tiến hành giao phối gần hay tự thụ phấn để tạo các giống chủng * Ưu điểm cách tạo giống dựa trên nguồn biến dị tổ hợp: + Dễ tìm tổ hợp gen mong muốn + Không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp * Nhược điểm: - Mất nhiều thời gian và công sức để đánh giá tổ hợp gen - Khó trì giống cách chủng II TẠO GIỐNG CÓ ƯU THẾ LAI CAO Khái nệm ưu lai - Là tượng lai có suất, sức chống chịu, khả sinh trưởng và phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ - Ưu lai biểu cao F1, sau đó giảm dần qua các hệ Cơ sở di truyền ưu lai Có nhiều giả thuyết giải thích sở di truyền ưu thê lai , đó giả thuyết siêu trội nhiều người thừa nhận Gải thuyết này cho trạng thái dị hợp nhiều cặp gen khác nhau, lai có kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với dạng bố mẹ có nhiều gen trạng thái đồng hợp Biểu diễn sơ đồ : AA<Aa>aa VD: Ở cây thuốc lá: Cặp gen aa quy định khả chịu lạnh tới 100C Căp gen AA quy định khả chịu nóng tới 350C Cặp gen Aa chịu nhiệt độ từ 10- 350C 3.Phương pháp tạo ưu lai Quy trình tạo giống có ưu lai cao: Tạo dòng → lai các dòng khác ( lai khác dòng đơn, lai khác dòng kép ) → chọn lọc các tổ hợp có ưu lai cao - Ưu điểm: lai cho suất cao, có thể dùng F1 vào mục đích kinh tế - Nhược điểm: + Việc tìm kiếm tổ hợp gen cho ưu lai tốn nhiều công sức + Việc tạo dòng và trì gặp khó khăn và tốn kém + Khó trì ưu lai vì chúng giảm dần qua các hệ Một vài thành tựu ứng dụng ưu lai sản xuất nông nghiệp Việt Nam - Trong chăn nuôi: + Tìm công thức lai ưu lai cao Vịt cỏ x vịt anh đào Vịt bầu x vịt cỏ - Trong trồng trọt: + Giống lúa CH 103 có khả chịu hạn và cho suất cao + Giống cà chua lai số cho suất 500 tạ / TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO I TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN Quy trình tạo giống phương pháp gây đột biến Các khâu quy trình tạo giống phương pháp gây đột biến nhân tạo: + Xử lý mẫu vật tác nhân đột biến + Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn + Tạo dòng chủng Ứng dụng - Ở vi sinh vật: + Sinh sản vô tính nên không tạo biến dị tổ hợp + Sinh sản nhanh → dễ nhan giống, dễ chọn lọc + Xử lý bào tử nấm tia phóng xạ chọn lọc - Ở thực vật: + Loại thực vật khai thác quan sinh dưỡng → gây đột biến đa bội + Loại thực vật khai thác hạt → không gây đột biến đa bội vì sản phẩm bất thụ * Ở động vật: + ĐV bậc thấp: gây đột biến ruồi giấm + ĐV bậc cao: không gây đột bién vì quan sinh sản nằm sâu bên thể Một số thành tựu tạo giống Việt Nam - Chọn giống vi sinh vật: + Tạo chủng penicillum có họat tính penicillin tăng gấp 200 lần dạng ban đầu + Chọn chủng vi sinh vật không gây bệnh để sản xuất vacxin - Chọn giống cây trồng: + Lúa : Mộc tuyền MT1 chín sớm, suất tăng 25% + Đậu tương : DT 84 sử dụng tia γ + Rau muống tứ bội có lá và thân to, suất tăng gấp đôi + Dưa hấu 3n: to, không hạt, ngon II TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO : Công nghệ tế bào thực vật - Nuôi cấy mô tế bào thực vật sau đó tái sinh thành cây + Nhân nhanh các giống cây quý + Tạo quần thể cây trồng đồng kiểu gen - Lai tế bào sinh dưỡng gồm các bước: + Loại bỏ thành tế bào trước đem lai + Cho các tế bào đã thành tế bào loài vào môi trường đặc biệt để dung hợp với → tế bào lai + Đưa tế bào lai vào nuôi cấy môi trường đặc biệt cho chúng phân chia và tái sinh thành cây lai khác loài * Nuôi cấy hạt phấn noãn: + Nuôi cấy hạt phấn noãn chưa thụ tinh ống nghiệm cho phát triển thành cây đơn bội(n) + Tế bào đơn bội nuôi ống nghiệm với các hoá chất đặc biệt → phát triển thành mô đơn bội → xử lý hoá chất gây lưỡng bội hoá thành cây lưỡng bội hoàn chỉnh Công nghệ tế bào động vật a Nhân vô tính động vật - Tách tế bào tuyến vú cá thể cho nhân và nuôi phòng thí nghiệm; tách tế bào trứng cá thể khác và laọi bỏ nhân tế bào này - Chuyển nhân tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã loại nhân - Nuôi cấy tế bào đã chuyển nhân trên môi trường nhân tạo cho trứng phát triển thành phôi - Chuyển phôi vào tử cung thể mẹ để mang thai và sinh b Cấy truyền phôi Lấy phôi từ động vật cho → tách phôi thành hay nhiều phần → phôi riêng biệt → cấy các phôi vào ĐV nhận (con cái) và sinh TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN I CÔNG NGHỆ GEN : Khái niệm công nghệ gen : - Công nghệ gen là quy trình công nghệ dùng để tạo tế bào và sinh vật có gen bị biến đổi có thêm gen mới, từ đó tạo thể với đặc điểm - Trong công nghệ gen, để đưa gen từ tế bào này sang tế bào khác người ta phải dùng thể truyền + Thể truyền : phân tử ADN nhỏ dạng vòng có khả tự nhân đôi cách độc lập với hệ gen tế bào có thể gắn vào hệ gen tế bào + Plasmit : Là phân tử ADN nhỏ dạng vòng, thường có tế bào chất nhiều loài vi khuẩn, có khả nhân đôi cách độc lập với hệ gen tế bào Các bước tiến hành kĩ thuật chuyển gen : - Quy trình : Tạo ADN tái tổ hợp  Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận  Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp a Tạo ADN tái tổ hợp * Nguyên liệu: + Gen cần chuyển + Thể truyền +Enzim giới hạn (restrictaza)và Enzim nối( ligaza) * Cách tiến hành: - Tách ADN tế bào cho khỏi tế bào và tách plasmit khỏi vi khuẩn - Cắt thể truyền và ADN tế bào cho gen cùng loại enzim cắt giới hạn để tạo cùng loại “ đầu dính có thể khớp nối các đoạn ADN với - Gắn gen cần chuyển vào thể truyền enzim nối tạo thành 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 c Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp - Chọn thể truyền có gen đánh dấu - Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp kĩ thuật để thu hoạch sản phầm II ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN : Ssinh vật biến đổi gen : - Khái niệm: Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen nó đã người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích mình - Có thề làm biến đổi hệ gen sinh vật theo các cách sau : + Đưa thêm gen lạ vào hệ gen loài khác cách này gọi là sinh vật chuyển gen + Làm biến đổi gen có sẵn hệ gen + Loại bỏ làm bất hoạt gen nào đó hệ gen không mong muốn Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen Đối tượng Động vật Thực vật Cách tiến -Lấy trứng cho thụ tinh Chuyển gen trừ sâu từ vi hành ống nghiệm khuẩn vào cây bông -Tiêm gen cần chuyển vào → tạo giống bông kháng sâu hợp tử và hợp tử phát triển hại thành phôi - Chuyển gen kháng sâu từ - Cấy phôi đã chuyển đậu tương dại vào đậu tương gen vào tử cung vật khác trồng và ngô để nó mang thai sinh đẻ - Chuyển gen kháng virut gây thối củ vào khoai tây Thành tựu thu - Chuyển gen prôtêin người vào cừu -Chuyển gen hooc môn sinh trưởng chuột cống vào chuột bạch→ KL tăng gấp đôi Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh vào cây bông và đậu tương - Tạo giống lúa gạo vàng có khả tổng hợp β caroten hạt Vi sinh vật - Vi khuẩn E coli đượ chuyển gen mã hoá hoôcmn insulin người sản xuất lượng lớn insulin - Chuyển gen từ xạ khuẩn vào E.coli - Dòng vi ính vật phân huỷ rác thải và dầu loang -Tạo vi khuẩn kháng thể miễn dịch cúm -Tạo gen mã hoá insulin trị bệnh đái tháo đường -Tạo chủng vi khuẩn sản xuất các sản phẩm có lợi nông nghiệp DI TRUYỀN Y HỌC I KHÁI NIỆM DI TRUYỀN Y HỌC - Di truyền y học là ngành khoa học vận dụng hiểu biết di truyền học người vào y học, giúp cho việc giải thích, chẩn đoán, phòng ngừa, hạn chế các bệnh, tật di truyền và điều trị số trường hợp bệnh lí II BỆNH DI TRUYỀN PHÂN TỬ Khái niệm: Là bệnh di truyền nghiên cứu chế gây bệnh mức độ phân tử Ví dụ: Bệnh phêninkêtô- niệu + Người bình thường : gen tổng hợp enzim chuyển hoá phêninalanin→ tirôzin +Người bị bệnh : gen bị đột biến ko tổng hợp enzim này nên phêninalanin tích tụ máu lên não đầu độc tế bào - Chữa bệnh: phát sớm trẻ → cho ăn kiêng Cơ chế gây bệnh: phần lớn các bệnh đột biến gen gây nên, làm ảnh hưởng tới protein mà chúng mã hóa như: không tổng hợp protein, chức protein, thay đổi chức protein và dẫn đến bệnh Phương pháp điều trị các bệnh di truyền phân tử: + Tác động vào kiểu hình nhằm hạn chế hậu đột biến gen + Tác động vào kiểu gen: đưa gen lành vào thay gen bị đột biến người bệnh III HỘI CHỨNG BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ Khái niệm: Các đột biến cấu trúc hay số lượng NST thường liên quan đến nhiều gen và gây hàng loạt tổn thương các quan người bệnh Ví dụ: Bệnh Đao, bệnh Claiphentơ, tớcnơ * Tìm hiểu hội chứng Đao: - Cơ chế : NST 21 giảm phân không bình thường (ở người mẹ ) cho giao tử mang NST 21, thụ tinh kết hợp với giao tử có NST 21 → thể mang 3NST 21 gây nên hội chứng đao - Bệnh nhân còn sống vì ít nghiêm trọng - Tỉ lệ sinh mắc hội chứng đao liên quan đến tuổi mẹ *Cách phòng bệnh : ko nên sinh tuổi cao IV BỆNH UNG THƯ : - Khái niệm : là loại bệnh đặc trưng tăng sinh không kiểm soát số loại tế bào thể, dẫn đến hình thành các khối u chèn ép các quan thể Khối u gọi là ác tính các tế bào nó có khả tách khỏi mô ban đầu di chuyển đến các nơi khác thể tạo các khối u khác - Nguyên nhân, chế : đột biến gen, đột biến NST * Đặc biệt là đột biến xảy loại gen : + Gen quy đinh yếu tố sinh trưởng + Gen ức chế các khối u - Cách điều trị : + chưa có thuốc điều trị, dùng tia phóng xạ hoá chất để diệt các tế bào ung thư + Thức ăn đảm bảo vệ sinh, môi trường lành BẢO VỆ VỐN GEN CỦA LOÀI NGƯỜI VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÃ HỘI CỦA DI TRUYỀN HỌC I – BẢO VỆ VỐN GEN CỦA LOÀI NGƯỜI - Các đột biến luôn phát sinh và phần bị loại bỏ khỏi quần thể người chọn lọc tự nhiên và các yếu tố ngẫu nhiên Tạo môi trường nhằm hạn chế các tác nhân đột biến - Trồng cây, bảo vệ rừng - Tránh và hạn chế các tác hại các tác nhân gây đột biến Tư vấn di truyền và việc sàng lọc trước sinh - Là hình thức chuyên gia di truyền đưa các tiên đoán khả đứa trẻ sinh mắc tật bệnh di truyền và cho các cặp vợ chồng lời khuyên có nên sinh ko ,nếu có thì làm gì để tránh cho đời đứa trẻ tật nguyền - Kỹ thuật : chuẩn đoán đúng bệnh, xây dựng khu phả hệ người bệnh, chuẩn đoán trước sinh - Mục đích : cho lời khuyên hữu ích người bị bệnh, tật di truyền bẩm sinh - Xét nghiệm trước sinh : Là xét nghiệm phân tích NST,ADN xem thai nhi có bị bệnh di truyền hay ko Phương pháp : + chọc dò dịch ối + sinh thiết tua thai Liệu pháp gen – kĩ thuật tương lai - Liệu pháp gen là kĩ thuật chữa trị bệnh thay gen bệnh gen lành - Về nguyên tắc đây là kĩ thuật chuyển gen - Quy trình: + Tách tế bào đột biến khỏi bệnh nhân + Các bình thường gen đột biến gài vào virut đưa vào các tế bào đột biến trên + Chọn các dòng tế bào có gen bình thường lắp đúng thay cho gen đột biến đưa trở lại người bệnh - Một số khó khăn gặp phải là virut có thể gây hư hỏng các gen khác (không chèn gen lành vào vị trí gen vốn có trên NST) II MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÃ HỘI CỦA DI TRUYỀN HỌC Tác động xã hội việc giải mã gen người - Việc giải mã gen người ngoài tích cực mà nó đem lại làm xuất nhiều vấn đề tâm lí xã hội Vấn đề phát sinh công nghệ gen và công nghệ tế bào - Phát tán gen kháng thuốc sang vi sinh vật gây bệnh - An toàn sức khoẻ người sử dụng thực phẩm biến đổi gen - Lo sợ việc sủ dụng nhân vô tính để tạo người nhân hết giá trị truyền thống Vấn đề di truyền khả trí tuệ a) Hệ số thông minh Hệ số thông minh (IQ) xác định các trắc nghiệm với các bài tập thích hợp có độ khó tăng dần Tổng trung bình các lời giải tính theo tuổi khôn chia cho tuổi sinh học và nhân với 100 b) Khả trí tuệ và di truyền - Tập tính di truyền có ảnh hưởng định tới khả trí tuệ Di truyền học với bệnh AIDS - Bệnh AIDS gây nên virut HIV - Virut lây nhiễm vào tế bào và sử dụng hệ gen tế bào để tái ADN virut - Virut làm rối loạn chức tế bào và làm giảm số lượng các tế bào bạch cầu  Mất khả miễn dịch thể PHẦN SÁU TIẾN HOÁ CHƯƠNG I : BẰNG CHỨNG VÀ CƠ CHẾ TIẾN HOÁ CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HOÁ I BẰNG CHỨNG GIẢI PHẨU SO SÁNH : - Cơ quan tương đồng : Là quan nằm vị trí tương ứng trên thể, có cùng nguồn gốc quá trình phát triển phôi nên có kiểu cấu tạo giống Cơ quan tương đồng phản ánh tiến hoá phân li - Cơ quan tuơng tự : Là quan khác nguồn gốc đảm nhiệm chức phận giống nên có kiểu hình thái tương tự Cơ quan tương tự phản ánh tiến hoá đồng quy - Cơ quan thoái hoá : Là quan phát triển không đầy đủ thể trư ởng thành Do điều kiện sống loài đã thay đổi, các quan này dần chức ban đầu, tiêu giảm dần và để lại vài vết tích xư a chúng - Sự tương đồng nhiều đặc điểm giải phẫu các loài là chứng gián tiếp cho thấy các loài sinh vật tiến hoá từ tổ tiên chung II BẰNG CHỨNG PHÔI SINH HỌC : -18- 20 ngày còn dấu vết khe mang phần cổ - Phoâi thaùng não chia naêm phaàn gioáng naûo caù - Được tháng phôi còn cái đuôi dài - Phôi tháng các ngón chân đối diện các ngón khác - 5-6 tháng có lớp lông mịn bao phủ - Phát triển phôi cá, kì giông, rùa, gà, lợn, bò thỏ, người ta trải qua giai đoạn có đuôi, có khe mang, tim phôi có giai đoạn ngăn Keát luaän - Sự giống phát triển phôi các loài thuộc các nhóm phân loại khác là chứng nguồn gốc chung chúng Những đặc điểm giống đó càng nhiều và càng kéo dài giai ;đoạn phát triển muộn phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng càng gần III BẰNG CHỨNG ĐỊA LÍ SINH VẬT HỌC : Khái niệm::Địa lí sinh vật học là môn khoa học nghiên cứu phân bố các loài trên trái đất Bằng chứng địa lí sinh vật học - Nhiều loài phân bố các vùng địa lí khác lại có nhiều đặc điểm cấu tạo giống đã đư ợc chứng minh là có chung nguồn gốc, sau đó phát tán sang các vùng khác Điều này cho thấy giống các loài chủ yếu là có chung nguồn gốc là tác động môi trường IV BẰNG CHỨNG TẾ BÀO HỌC VÀ SINH HỌC PHÂN TỬ - Bằng chứng tế bào học : + Mọi sinh vật cấu tạo từ tế bào, các tế bào sinh từ các tế bào sống trước đó Tế bào là đơn vị tổ chức thể sống + Tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn có các thành phần : Màng sinh chất, tế bào chất và nhân (hoặc vùng nhân)  Phản ánh nguồn gốc chung sinh giới - Bằng chứng sinh học phân tử : Dựa trên tương đồng cấu tạo, chức ADN, prôtêin, mã di truyền cho thấy các loài trên trái đất có tổ tiên chung HỌC THUYẾT LA MAC VÀ HỌC THUYẾT ĐACUYN I HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ CỦA LAMAC (1744-1829): * Tiến hóa không đơn là biến đổi mà là phát triển có kế thừa lịch sử theo hướng ngày càng hoàn thiện * Dấu hiệu tiến hóa : Sự nâng cao dần trình độ tổ chức thể từ đơn giản đến phức tạp Nguyên nhân tiến hoá : - Do thay đổi ngoại cảnh qua không gian và thời gian - Thay đổi tập quán hoạt động động vật Cơ chế: Những biến đổi tác dụng ngoại cảnh tập quán hoạt động đv di truyền và tích lũy qua các hệ Sự hình thành đặc điểm thích nghi: Ngoại cảnh thay đổi chậm nên sinh vật có khả phản ứng kịp thời và không loài nào bị đào thải Sự hình thành loài mới: Loài hình thành từ từ tương ứng với thay đổi ngoại cảnh Chiều hướng tiến hoá: Nâng cao dần trình độ tổ chức thể từ đơn giản đến phức tạp Tồn : - Chưa phân biệt biến dị di truyền và BD ko di truyền - Chưa thành công việc giải thích các đặc điểm hợp lí trên thể II HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ CỦA ĐACUYN : - Hình thành học thuyết: Hiện tượng quan sát Suy luận - Các cá thể cùng bố mẹ giống với bố mẹ nhiều so với cá thể không có quan hệ họ hàng, chúng khác bố mẹ nhiều đặc điểm Hình thành giả thuyết - Các cá thể luôn phải đấu tranh với - Quá trình chọn lọc tự nhiên đào các điều kiện ngoại cảnh và đấu thải các cá thể mang biến dị kém tranh với để dành quyền sinh thích nghi, tăng cường các cá thể tồn (đấu tranh sinh tồn) Trong đấu tranh sinh tồn, mang các biến dị thích nghi - Tất các loài sinh vật có xu hướng sinh số lượng nhiều nhiều so với số có thể sống sót đến tuổi sinh sản cá thể có biến dị di truyền giúp chúng thích nghi tốt (dẫn đến khả sống sót và sinh sản cao hơn) các cá thể khác thì để - Quần thể sinh vật có xu hướng lại nhiều cháu cho quần thể trì kích thước không đổi, trừ  số lượng cá thể có biến dị thích có biến đổi bất thường môi nghi ngày càng tăng, số lượng cá thể có biến dị không thích nghi ngày trường càng giảm - CLTN phân hoá khả sống sót và sinh sản cá thể (Cần nhấn mạnh : với thuyết CLTN Đacuyn đã bước đầu thành công việc giải thích tính đa dạng và thích nghi sinh vật) Nguyên nhân tiến hóa - Chọn lọc tự nhiên tác động thông qua đặc tính biến dị và di truyền sinh vật Cơ chế tiến hóa - Sự tích lũy các biến dị có lợi, đào thảicác biến dị có hại tác động chọn lọc tự nhiên Sự hình thành đặc điểm thích nghi - Biến dị phát sinh vô hướng - Sự thích nghi hợp lí đạt thông qua đào thải các dạng kém thích nghi Sự hình thành loài Loài hình thành qua nhiều dạng trung gian t/d CLTN theo đường phân li tính trạng từ nguồn gốc chung Chiều hướng tiến hoá Ngày càng đa dạng phong phú, tổ chức ngày càng cao, thích nghi ngày càng hợp lí Hạn chế Chưa phân biệt biến dị di truyền và không di truyền Chưa giải thích nguyên nhân phát sinh và chế di truyền các biến dị Bài 26: HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI I QUAN NIÊM TIẾN HOÁ VÀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU TIẾN HOÁ Tiến hoá nhỏ và tiến hoá lớn - Tiến hoá nhỏ là quá trình biến đổi cấu trúc di truyền quần thể (tần số các alen và tần số các kiểu gen) chịu tác động nhân tố chủ yếu là đột biến, giao phối và chọn lọc tự nhiên Sự biến đổi đó làm cho quần thể cách li sinh sản với quần thể gốc sinh nó, đó đánh dấu xuất loài - Tiến hoá lớn là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài chi, họ, bộ, lớp, ngành Quá trình này diễn trên quy mô rộng lớn, qua thời gian địa chất dài Nguồn biến dị di truyền quần thể - Mọi biến dị quần thể phát sinh dột biến sau đó quá trình giao phối tổ hợp các alen tạo nên biến dị tổ hợp II CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ Bao gồm đột biến, giao phối không ngẫu nhiên, chọn lọc tự nhiên, di nhập gen, các yếu tố ngẫu nhiên Đột biến + Đột biến là nguồn nguyên liệu sơ cấp quá trình tiến hoá (đột biến gen tạo alen mới, ) + Đột biến làm biến đổi tần số tương đối các alen (rất chậm) - Vai trò quá trình giao phối không ngẫu nhiên (giao phối có lựa chọn, giao phối gần và tự phối) tiến hoá nhỏ : + Cung cấp nguyên liệu thứ cấp cho quá trình tiến hoá + Có thể không làm thay đổi tần số các alen, làm thay đổi thành phần kiểu gen quần thể theo hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp Di – nhập gen - Vai trò di nhập gen : + Làm thay đổi tần số các alen và thành phần kiểu gen quần thể + Có thể mang đến alen làm cho vốn gen quần thể thêm phong phú Chọn lọc tự nhiên - Tác động và vai trò chọn lọc tự nhiên : + Chọn lọc tự nhiên phân hoá khả sống sót và sinh sản các cá thể với các kiểu gen khác quần thể + Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi thành phần kiểu gen quần thể, biến đổi tần số các alen quần thể theo hướng xác định CLTN có thể làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm (tuỳ thuộc CLTN chống lại alen trội hay alen lặn) Vì chọn lọc tự nhiên quy định chiều hướng và nhịp độ tiến hoá Các yếu tố ngẫu nhiên: Làm biến đổi tần số tương đối các alen và thành phần kiểu gen quần thể cách ngẫu nhiên Giiao phối không ngẫu nhiên - Giao phối không ngẫu nhiên (gồm các kiểu : tự thụ phấn, giao phối gần, giao phối có lựa chọn) không làm thay đổi tần số alen lại làm thay đổi cấu trúc di truyền quần thể theo hướng làm gia tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử và làm giảm kiểu gen dị hợp tử BÀI 27: QUÁ TTRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ THÍCH NGHI I KHÁI NIỆM ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI - Đặc đểm thích nghi là đặc điểm chính giúp cho sinh vật sống sót tốt - CLTN tác động sàng lọc và làm tăng số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi tồn sẵn quần thể II QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ THÍCH NGHI Cơ sở di truyền quá trình hình thành đặc điểm thích nghi Chịu chi phối nhân tố chủ yếu : đột biến, giao phối và chọn lọc tự nhiên Quá trình đột biến và quá trình giao phối tạo nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên, chọn lọc tự nhiên sàng lọc và làm tăng số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi tăng cường mức độ thích nghi các đặc điểm cách tích luỹ các alen quy định các đặc điểm thích nghi - Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi xảy nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào : + Quá trình phát sinh, tích luỹ các gen đột biến loài + Tốc độ sinh sản loài + Áp lực CLTN Thí nghiệm chứng minh vai trò CLTN quá trình hình thành đặc điểm thích nghi + Sự hoá đen loài bướm Biston betularia vùng công nghiệp nước Anh III SỰ HỢP LÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI - Các đặc điểm thích nghi mang tính hợp lí tương đối, vì ; + Chọn lọc tự nhiên trì kiểu hình dung hoà với nhiều đặc điểm khác + Mỗi đặc điểm thích nghi là sản phẩm chọn lọc tự nhiên hoàn cảnh định nên có ý nghĩa hoàn cảnh phù hợp Khi hoàn cảnh sống thay đổi, đặc điểm thích nghi có thể trở thành bất lợi và thay đặc điểm thích nghi khác + Ngay hoàn cảnh sống ổn định thì đột biến và biến dị tổ hợp không ngừng phát sinh, chọn lọc tự nhiên không ngừng tác động, đó các đặc điểm thích nghi liên tục hoàn thiện BÀI 28: LOÀI I KHÁI NIỆM LOÀI SINH HỌC - Loài là một nhóm các quần thể gồm các cá thể có khả giao phối với tự nhiên cho đời có sức sống và có khả sinh sản lại cách li sinh sản với các nhóm quần thể khác tương tự + Ưu điểm : Là tiêu chuẩn khách quan để phân biệt quần thể nào đó đã tiến hoá thành hai loài khác hay thuộc cùng loài + Nhược điểm : áp dụng cho các loài sinh sản hữu tính mà không áp dụng cho các loài sinh sản vô tính Ngoài , quan niệm loài không giúp các nhà khoa học xác định các hoá thạch khác có cùng loài hay không - Loài giao phối là quần thể nhóm quần thể : + Có tính trạng chung hình thái, sinh lí (1) + Có khu phân bố xác định (2) + Các cá thể có khả giao phối với sinh đời có sức sống, có khả sinh sản và cách li sinh sản với nhóm quần thể thuộc loài khác (3) Ở các sinh vật sinh sản vô tính, đơn tính sinh, tự phối thì “loài” mang đặc điểm [(1) và (2)] II CÁC CƠ CHẾ CÁCH LI SINH SẢN GIỮA CÁC LOÀI Cách li trước hợp tử Đây thực chất là chế cách li ngăn cản thụ tinh tạo hợp tử Thuộc loại này có - Cách li địa lí : Trong điều kiện địa lí khác nhau, chọn lọc tự nhiên đã tích luỹ các đột biến và biến dị tổ hợp theo hướng khác nhau, tạo thành nòi đại lí tới các loài Điều kiện địa lí không phải là nguyên nhân trực tiếp gây biến đổi tương ứng trên sở thể sinh vật mà là nhân tố chọn lọc kiểu gen thích nghi - Cách li tập tính : Các quần thể khác khác biệt cấu trúc di truyền có tập tính giao phối riêng nên chúng có cách li sinh sản - Cách li mùa vụ : các cá thể thuộc các quần thể khác khác biệt vế cấu trúc di truyền có thể sinh sản vào mùa khác nên chúng không có điều kiện giao phối với - Cách li học : Các cá thể thuộc các quần thể khác có thể có cấu tạo các quan sinh sản khác khiến chúng không thể giao phối với Cách li sau hợp tử Là trở ngại ngăn cản việc tạo lai ngăn cản việc tạo lai hữu thụ BÀI 29- 30: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI I HÌNH THÀNH LOÀI KHÁC KHU VỰC ĐỊA LÍ Vai trò cách li địa lí quá trình hình thành loài - Vai trò cách li địa lí làm ngăn cản các cá thể các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với CLTN và các nhân tố tiến hoá khác làm cho các quần thể nhỏ khác biệt tần số alen và thành phần kiểu gen, đến lúc nào đó cách li sinh sản làm xuất loài - Điều kiện địa lí không phải là nguyên nhân gây nên biến đổi trên thể sinh vật , mà là nhân tố thúc đẩy phân hoá loài , tạo điều kiện cho chọn loc kiểu gen thích nghi Nếu có biến động di truyền phân hoá kiểu gen diễn nhanh Thí nghiệm chứng minh quá trình hình thành loài cách li địa lí - Trong khu phân bố địa lí khác CLTN đã tích luỹ các đột biến các tổ hợp đột biến theo hướng khác , hình thành nên nòi địa lí , đến loài II HÌNH THÀNH LOÀI CÙNG KHU VỰC ĐỊA LÍ Hình thành loài cách li tập tính và cách li sinh sản a Hình thành loài cách li tập tính - Các quần thể khác khác biệt cấu trúc di truyền có thể có tập tính giao phối riêng nên chúng có cách li sinh sản b Hình thành loài cách li sinh thái - Các cá thể thuộc các quần thể khác khác biệt cấu trúc di truyền có thể sinh sản vào mùa khác nên chúng không có điều kiện giao phối với - Hình thành loài đường sinh thái : Phương thức này thường gặp thực vật và động vật ít di động xa thân mềm , sâu bọ Trong cùng khu phân bố địa lí, các quần thể loài chọn lọc theo hướng thích với điều kiện sinh thái khác hình thành các nòi sinh thái đến loài Hình thành loài nhờ chế lai xa và đa bội hoá P Cá thể loài A (2n A)  Cá thể loài B (2nB) G nA nB F1 (nA + nB) (nA + nB)  Không có khả sinh sản hữu tính (bất thụ) (nA + nB) F2 (2nA + 2nB) (Thể song nhị bội)  Có khả sinh sản hữu tính (hữu thụ) + Cơ thể lai xa thường không có khả sinh sản hữu tính (bất thụ) thể lai xa mang NST đơn bội loài bố mẹ  không tạo các cặp tương đồng  quá trình tiếp hợp và giảm phân không diễn bình thường + Lai xa và đa bội hoá tạo thể lai mang NST lưỡng bội loài bố mẹ  tạo các cặp tương đồng  quá trình tiếp hợp và giảm phân diễn bình thường  lai có khả sinh sản hữu tính Cơ thể lai tạo cách li sinh sản với loài bố mẹ, nhân lên tạo thành quần thể nhóm quần thể có khả tồn khâu hệ sinh thái  loài hình thành BÀI 31: TIẾN HOÁ LỚN I TIẾN HOÁ LỚN VÀ VẤN ĐỀ PHÂN LOẠI THẾ GIỚI SỐNG - Tiến hoá lớn là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài - Tiến hoá lớn diễn theo đường phân li tính trạng : Từ loài gốc ban đầu hình thành nên nhiều loài mới, từ các loài này lại tiếp tục hình thành nên các loài cháu - Căn vào quan hệ họ hàng gần xa, người ta xếp các loài tồn vào đơn vị phân loại trên loài (chi, họ, bộ, lớp, ngành) - Quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài hình thành trên đường phân li tính trạng trên sở hình thành loài - Quá trình hình thành loài trải qua nhiều dạng trung gian Trong nhánh tiến hoá, nhịp điệu tiến hoá phụ thuộc vào kiểu gen loài, vào cường độ CLTN - Toàn sinh vật đa dạng, phong phú ngày có chung nguồn gốc - Do CLTN trì dạng thích nghi với môi trường sống Trong môi trường sống phức tạp thì tổ chức thể phức tạp có ưu dạng có tổ chức đơn giản - Cụ thể : Sinh vật từ dạng chưa có TB đơn bào  đa bào - Dưới tác dụng CLTN dạng thích nghi thay dạng kém thích nghi - Thích nghi là hướng tiến hoá Vì CLTN trì dạng thích nghi với hoàn cảnh sống phức tạp thì tổ chức thể phức tạp có ưu Tuy nhiên hoàn cảnh sống ổn định , ít thay đổi , thì sinh vật có thể trì tổ chức nguyên thuỷ đơn giản hoá tổ chức thích nghi Do đó sinh giới bên cạnh dạng có tổ chức cao song song tồn dạng có tổ chức thấp II MỘT SỐ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TIẾN HOÁ LỚN BÀI 32: NGUỒN GỐC SỰ SỐNG I TIẾN HOÁ HOÁ HỌC - Tiến hoá hoá học : quá trình hình thành các hợp chất hữu theo phương thức hoá học tác động các tác nhân tự nhiên Từ chất vô  chất hữu đơn giản  chất hữu phức tạp 1.Quá trình hình thành các chất hữu đơn giản từ các chất vô Thực hành các thí nghiệm (trong thiết bị kín ) - Cho dòng điện cao qua hỗn hợp nước, CO2, CH4, NH3 thu số acit amin - Cho tia tử ngoại chiếu vào hỗn hợp nước, CH3, CO, NH3, thu số acit amin - Đun hỗn hợp aa to = 150 – 1800C thu mạch pôlipeptit Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu Trong khí nguyên thuỷ Trái Đất đã có các chất khí: NH 3, CH4, CO, NH3, C2N2, (xyanogen) và các nguồn lương từ xạ mặt trời, núi lửa, phóng điện lúc đó chưa có O2, N2 tự - Duới tác dụng các nguồn lượng , các chất kết hợp với nhau, tạo các hợp chất Đầu tiên là hợp chất gồm nguyên tố C, H (cácbua hyđro )  hợp chất gồm nguyên tố (saccarit, lipit) hợp chất nguyên tố C, H, , O, N ( acit amin và nuclêôtit) - Sự sống đầu tiên trên trái đất hình thành đường hoá học theo bước : + Hình thành các đơn phân + Trùng phân các đơn phân thành các đại phân tử + Tương tác các đại phân tử hình thành nên chế tự nhân đôi + Hình thành nên tế bào sơ khai - Khi tiến hoá hoá học đã đạt tới mức độ định thì đã hình thành nhiều loại tương tác các loại đại phân tử prôtêin, Qua CLTN , hệ prôtêin –axit nuclêic có thể phát triển thành các thể sinh vật có khả tư nhân đôi , tự đổi II TIẾN HOÁ TIỀN SINH HỌC - Hình thành nên các tế bào sơ khai từ các đại phân tử và màng sinh học  hình thành nên thể sinh vật đầu tiên - Đây là giai đoạn hình thành mầm móng thể đầu tiên , có kiện bật : + Sự tạo thành các giọt côaxecva + Sự hình thành lớp màng phân biệt côazecva với môi trường Lớp màng này gồm phân tử prôtêin và lipit xếp theo trật tự xác định Thông qua màng, côaxecva thực trao đổi chất với môi trường + Sự xuất các enzim đóng vai trò xúc tác, làm cho quá trình tổng hợp và phân giải các chất hữu diễn nhanh + Sự xuất chế tự chép : Đây là bước tiến quan trọng, nhờ đó các dạng sống đã sản sinh các dạng giống chúng, di truyền đặc điểm chúng cho các hệ sau BÀI 33: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT I HOÁ THẠCH VÀ VAI TRÒ CỦA CÁC HOÁ THẠCH TRONG NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI Hoá thạch là gì? - Hoá thạch là di tích sinh vật để lại các lớp đất đá vỏ trái đất - Hoá thạch thường gặp là các sinh vật đá (có thể là toàn thể, có thể là phần thể), các mảnh xương, mảnh vỏ sinh vật hoá đá, đôi là xác sinh vật bảo quản băng tuyết, hổ phách Một số sinh vật nay, ít không biến đổi so với trước đây coi là dạng hoá thạch sống Vai trò các hoá thạch nghiên cứu lịch sử phát triển sinh giới + Hoá thạch là chứng trực tiếp để biết lịch sử phát sinh, phát triển sống + Là dẫn liệu quý để nghiên cứu lịch sử vỏ trái đất II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT Hiện tượng trôi dạt lục địa: - Lớp vỏ Trái đất không phải là khối thống mà chia thành vùng riêng biệt gọi là phiến kiến tạo - Lớp dung nham nóng chảy bên các phiến kiến tạo chuyển động đã tạo nên tượng trôi dạt lục địa - Những biến đổi kiến tạo vỏ Trái đất dẫn đến làm thay đổi mạnh điều kiện khí hậu Trái đất , đó có thể làm tuyệt chủng hàng loạt các loài và sau đó là thời điểm bùng nổ phát sinh loài Sinh vật các đại địa chất : * Lịch sử phát triển sinh vật gắn liền với lịch sử phát triển vỏ đất Sự thay đổi các điều kiện địa chất , khí hậu đã thúc đẩy phát triển sinh giới * Sự thay đổi điều kiện địa chất , khí hậu thường dẫn tới biến đổi trước hết thực vật và qua đó ảnh hưởng tới động vật Sự thay đổi đó có thể ảnh hưởng đến số loài thông qua mối quan hệ phức tạp sinh vật với sinh vật hệ sinh thái mà ảnh hưởng dây chuyền đến nhiều loài khác Vì , phát triển sinh giới đã diễn nhanh thay đổi chậm chạm điều kiện khí hậu , địa chất Xem bảng 33 SGK trang 142 BÀI 34: SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI I QUÁ TRÌNH PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI HIỆN ĐẠI Bằng chứng nguồn gốc động vật loài người + Bằng chứng giải phẫu so sánh : Sự giống các đặc điểm giải phẫu người và động vật có xương sống và đặc biệt là với thú + Bằng chứng phôi sinh học : Sự giống quá trình phát triển phôi người và động vật có xương sống và đặc biệt là với động vật có vú - Sự giống người và vượn người : + Vượn người có kích thước thể gần với người (cao 1,5 – 2m) + Vượn người có xương cấu tạo tương tự người, với 12 – 13 đôi xương sườn, -6 đốt cùng, gồm 32 + Vượn người có nhóm máu, có hêmôglôbin giống người + Bộ gen người giống tinh tinh trên 98% + Đặc tính sinh sản giống : Kích thước, hình dạng tinh trùng, cấu tạo thai, chu kì kinh nguyệt + Vượn người có số tập tính giống người : biết biểu lộ tình cảm vui, buồn Những đặc điểm giống trên đây chứng tỏ người và vượn người có nguồn gốc chung và có quan hệ họ hàng thân thuộc Các dạng người hoá thạch và quá trình hình thành loài người - Các chứng hoá thạch cho thấy loài người xuất sớm chi Homo là loài H.habilis Trong chi Homo đã phát ít là có loài khác đó có là loài người còn tồn Bảng Các đặc điểm quá trình phát sinh sống và loài người Sự phát sinh Các giai Đặc điểm đoạn Người tối Hộp sọ 450-750 cm3 , Chuyển từ đời sống trên cây xuống mặt đất Đã đứng cổ thẳng, hai chân khom phía trước, não lớn vượn Ôxtralôpite người Biết sử dụng công cụ thô sơ, chưa biết chế tạo công cụ lao động Sống c thành bầy đàn Chưa có văn hoá Người cổ - Homo habilis ( người khéo léo ) :hộp sọ 600-800cm3 , sống thành đàn , Homo thẳng đứng , biết chế tác và sử dụng công cụ đá Homo erectus ( người thẳng đứng ) : thể tích hộp sọ 900-1000cm , chưa có lồi cằm , dùng công cụ đá , xương , biết dùng lửa Loài người - Đã có tư đứng thẳng, hai chân, não lớn Đã biết chế tạo công cụ lao động, có tiếng nói, biết dùng lửa Sống thành bầy đàn Bắt đầu có văn hoá Thể tích hộp sọ : 1700cm3 , lồi cằm rõ , dùng lưỡi rìu có lỗ tra cán , lao có Người ngạnh móc câu , kim khâu Đã có đầy đủ đặc điểm người nay, đại to khoẻ Biết chế tạo và sử dụng nhiều công cụ tinh xảo Sống thành Coromanh lạc, đã có văn hoá phức tạp, có mầm mống mỹ thuật, tôn giáo on II NGƯỜI HIỆN ĐẠI VÀ SỰ TIẾN HOÁ VĂN HOÁ Các kiện quan trọng quá trình phát sinh loài người - Bàn tay trở thành quan chế tạo công cụ lao động và là sản phẩm hoàn thiện lao động - Sự phát triển tiếng nói có âm tiết - Sự phát triển não và hình thành ý thức ,tư Nhờ có trí khôn , tổ tiên loài người đã phát triển vượt lên tất các đông vật khác Đây là điểm phân biệt người với động vật - Sự hình thành đời sống văn hoá làm cho loài người thoát khỏi đời sống bầy đàn chuyển sang đời sống xã hội PHẦN BẢY SINH THÁI HỌC CHƯƠNG I CÁ THỂ VÀ QUẦN THỂ SINH VẬT BÀI 35: MÔI TRƯỜNG SỐNGVÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI I MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI : a Môi trường : Bao gồm tất gì bao quanh sinh vật , tất các yếu tố vô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp gián tiếp lên sống , phát triển và sinh sản sinh vật Có loại môi trường phổ biến : môi trường đất , môi trường nước , môi trường nước , môi trường không khí và môi trường sinh vật b Nhân tố sinh thái : - Nhân tố sinh thái (NTST) là nhân tố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp tới đời sống sinh vật - Có hai nhóm NTST : Vô sinh và hữu sinh - Nhân tố vô sinh : bao gồm tất các yếu tố không sống thiên nhiên có ảnh hưởng đến thể sinh vật ánh sáng , nhiệt độ , độ ẩm v.v - Nhân tố hữu sinh : bao gồm tác động các sinh vật khác lên thể sinh vật Trong đó nhân tố người có ảnh hưởng lớn đến đời sống sinh vật Nhân tố người : bao gồm tác động trực tiếp hay gián tiếp người lên thể sinh vật - Các nhân tố sinh thái tác động lên thể sinh vật theo các quy luật : + Quy luật giới hạn sinh thái : Mỗi loài có giới hạn chịu đựng nhân tố sinh thái định Ngoài giới hạn sinh thái, sinh vật không thể tồn II GIỚI HẠN SINH THÁI VÀ Ổ SINH THÁI Giới hạn sinh thái : - Giới hạn sinh thái là giới hạn chịu đựng thể sinh vật nhân tố sinh thái định - Mỗi loài , cá thể có giới hạn sinh thái riêng nhân tố sinh thái Sinh vật có giới hạn sinh thái rộng phân bố rộng , dễ thích nghi - Khoảng thuận lợi là khoảng các nhân tố sinh thái mức độ phù hợp , đảm bảo cho sinh vật thực các chức sống tốt - Khoảng chống chịu là khoảng các nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinh lí sinh vật Ổ sinh thái : - Ổ sinh thái loài là “không gian sinh thái” mà đó tất các nhân tố sinh thái môi trường nằm giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn và phát triển lâu dài - Ổ sinh thái loài khác với nơi chúng Nơi nơi cư trú còn ổ sinh thái biểu cách sinh sống loài đó III SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT VỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG 1.Thích nghi sinh vật với ánh sáng : * Thực vật ưa sáng, có các đặc điểm : + Thân cây mọc riêng lẻ thường thấp, phân cành nhiều, tán rộng ; cây mọc nơi nhiều cây thân cây cao, mọc thẳng, cành tập trung phần ngọn, lá và cành phía sớm rụng + Lá nhỏ, tầng cutin dày, màu nhạt, phiến lá dày, mô dậu phát triển, lá thường xếp xiên góc + Lục lạp có kích thước nhỏ + Cây ưa sáng có cường độ quang hợp và hô hấp cao ánh sáng mạnh * Thực vật ưa bóng có các đặc điểm : + Thân cây nhỏ tán các cây khác + Lá to, tầng cutin mỏng, màu đậm, phiến lá mỏng, mô dậu kém phát triển, lá thường xếp xen kẽ và nằm ngang so với mặt đất + Lục lạp có kích thước lớn + Cây ưa bóng có cường độ quang hợp và hô hấp cao ánh sáng yếu * Thực vật chịu bóng : Mang đặc điểm trung gian hai nhóm trên - Động vật gồm có các nhóm : nhóm hoạt động ban ngày và nhóm hoạt động ban đêm , bóng tối Sự thích nghi sinh vật với nhiệt độ : Theo thích nghi động vật với nhiệt độ môi trường người ta chia làm hai nhóm : + Động vật biến nhiệt : Thân nhiệt biến đổi theo nhiệt độ môi trường + Động vật nhiệt : Thân nhiệt ổn định, độc lập với biến đổi nhiệt độ môi trường Các quy tắc Quy tắc kích thước thể Quy tắc diện tích bề mặt thể Nội dung Động vật nhiệt sống vùng ôn đới (khí hậu lạnh) thì kích thước thể lớn so với động vật cùng loài hay loài có quan hệ họ hàng gần sống vùng nhiệt đới ấm áp Động vật nhiệt sống vùng ôn đới có tai, đuôi và các chi thường bé tai, đuôi, chi động vật vùng nóng BÀI 36: QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ I QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ : Khái niệm : - Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, sống khoảng không gian xác định, vào thời điểm định, có khả sinh sản và tạo thành hệ Quá trình hình thành : - Đầu tiên, số cá thể cùng loài phát tán tới môi trường sống Khi cá thể không thể thích nghi với thay đổi môi trường , chúng bỏ tìm chỗ thích hợp bị tiêu diệt Những cá thể còn lại thích nghi dần với môi trường sống và gắn bó với qua các mối quan hệ sinh thái hình thành quần thể II QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ : Quan hệ hỗ trợ + Quan hệ hỗ trợ : Là mối quan hệ các cá thể cùng loài hỗ trợ lẫn hoạt động sống lấy thức ăn, chống lại kẻ thù, sinh sản Quan hệ hỗ trợ đảm bảo cho quần thể tồn ổn định, khai thác tối ưu nguồn sống môi trường, làm tăng khả sống sót và sinh sản cá thể (hiệu nhóm) Quan hệ cạnh tranh + Quan hệ cạnh tranh : Khi mật độ cá thể quần thể tăng lên quá cao, nguồn sống môi trường không đủ cung cấp cho cá thể quần thể  các cá thể tranh giành thức ăn, nơi ở, ánh sáng và các nguồn sống khác ; các đực tranh giành cái Quan hệ cạnh tranh làm cho số lượng và phân bố cá thể quần thể trì mức phù hợp với nguồn sống và không gian sống, đảm bảo tồn và phát triển quần thể BÀI 37- 38: CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT I TỈ LỆ GIỚI TÍNH + Tỉ lệ giới tính : Tỉ lệ số cá thể đực và cái quần thể Tỉ lệ giới tính thay đổi và chịu ảnh hưởng nhiều nhân tố (điều kiện sống môi trường, đặc điểm sinh sản, sinh lí và tập tính sinh vật ) - Tỉ lệ đực cái trưởng thành cho thấy tiềm sinh sản quần thể Tuỳ loài mà điều chỉnh cho phù hợp Xem thêm bảng 37.1 sgk trang 161 II NHÓM TUỔI + Nhóm tuổi : Quần thể có cấu trúc tuổi đặc trưng thành phần nhóm tuổi thay đổi theo loài và điều kiện sống Có nhóm tuổi chủ yếu : Trước sinh sản, sinh sản, sau sinh sản - Khái niệm tuổi : Tuổi cá thể là giai đoạn sống đơn theo thời gian ( năm, tháng, tuần, ngày, giờ, phút, ) gọi là tuổi thời gian hay tuổi niên lịch ; giai đoạn chu kì sống gọi là tuổi sinh thái - Hình tháp tuổi : Thành phần tuổi là đặc trưng quần thể, thành phần tuổi thường biểu diễn tháp tuổi Hình tháp tuổi là tổng hợp các nhóm tuổi khác xếp từ nhóm tuổi thấp (phía dưới) đến nhóm tuổi cao III SỰ PHÂN BỐ CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ + Sự phân bố cá thể : Có kiểu phân bố cá thể quần thể Phân bố theo nhóm hỗ trợ qua hiệu nhóm Phân bố đồng góp phần làm giảm cạnh tranh gay gắt các cá thể Phân bố ngẫu nhiên tận dụng nguồn sống tiềm tàng môi trường Kiểu phân Đặc điểm Ý nghĩa Ví dụ bố Phân bố theo Các cá thể quần thể phân bố tập trung theo Các cá thể hỗ trợ lẫn Nhóm cây bụi mọc nhóm nhóm nơi có điều kiện sống tốt chống lại điều kiện hoang dại , đàn trâu bất lợi môi trường rừng Phân bố đồng Trong trường hợp các điều kiện sống phân bố Làm giảm mức độ cạnh Cây thông đồng môi trường , có cạnh tranh tranh các cá thể rừng thông , đàn hải gay gắt cá thể quần thể quần thể âu làm tổ Phân bố ngẫu Xảy các điều kiện sống phân bố không Sinh vật tận dụng Ví dụ : Sâu cải , nhiên đồng môi trường , các cá thể không có nguồn sống tiềm tàng mọt bột lớn đặc tính kết hợp nhóm và ít phụ thuộc vào môi trường IV MẬT ĐỘ CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ + Mật độ cá thể quần thể : Số lượng cá thể quần thể trên đơn vị diện tích 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 và tử vong quần thể - Mật độ quần thể là đặc tính quan trọng quần thể nó biểu thị khoảng cách không gian các cá thể Nó có thể biến động ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh (nhân tố sinh thái) chủ yếu là vị trí nó chuỗi dinh dưỡng V KÍCH THƯỚC CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT - Kích thước quần thể là số lượng cá thể , khối lượng lượng tích luỹ các cá thể phân bố khoảng không gian quần thể Kích thước quần thể dao động từ giá trị tối thiểu tới giá trị tối đa Kích thước tối thiểu và kích thước tối đa - Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít mà quần thể cần để trì và phát triển - Kích thước tối đa là giới hạn cuối cùng số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả cung cấp nguồn sống môi trường Những nhân tố ảnh hưởng tới kích thước quần thể sinh vật - Kích thước quần thể phụ thuộc vào sức sinh sản, mức độ tử vong, phát tán cá thể (xuất cư, nhập cư) quần thể sinh vật Sinh Nhập cư Kích thước Quần thể Xuất cư Tử a Mức độ sinh sản quần thể sinh vật Là khả gia tăng mặt số lượng cá thể quần thể đơn vị thời gian Sức sinh sản quần thể phụ thuộc vào đặc tính sinh sản loài : Số lượng trứng hay lứa đẻ và khả chăm sóc trứng hay Số lượng đẻ năm ( mùa) , số lần đẻ đời , kiểu thụ tinh , mật độ quần thể Điều kiện sống môi trường thuận lợi hay khó khăn b Mức độ tử vong quần thể sinh vật Mức độ tử vong quần thể là mức giảm số lượng cá thể quần thể đơn vị thời gian ( cá thể bị chết) Biểu sức tử vong quần thể khác tuỳ thuộc vào giới tính , nhóm tuổi , điều kiện sống c Phát tán quần thể sinh vật - Phát tán là hiên tượng xuất cư và nhập cư các cá thể - Xuất cư là tượng số cá thể rời bỏ quần thể mình chuyển sang sống quần thể bên cạnh di chuyển đến nơi - Nhập cư là tượng số cá thể nằm ngoài quần thể chuyển tới sống quần thể VI TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT - Tăng trưởng kích thước quần thể điều kiện môi trường không bị giới hạn (điều kiện môi trường hoàn toàn thuận lợi) : Quần thể có tiềm sinh học cao tăng trưởng theo tiềm sinh học (đường cong tăng trưởng hình chữ J) - Tăng trưởng kích thước quần thể điều kiện môi trường bị giới hạn (điều kiện môi trường hoàn toàn thuận lợi) : Quần thể tăng trưởng giảm (đường cong tăng trưởng hình chữ S) VII TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI - Tăng trưởng quần thể người : Dân số giới tăng liên tục suốt quá trình phát triển lịch sử Dân số tăng nhanh là nguyên nhân làm chất lượng môi trường giảm sút BÀI 39: BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT I BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ Biến động số lượng cá thể quần thể là tăng hay giảm số cá thể quần thể theo thờigian Biến động theo chu kì : Biến động số lượng cá thể quần thể theo chu kì là biến động xảy thay đổi có tính chu kì môi trường - Biến động theo chu kì mùa : Là tăng hay giảm số cá thể quần thể theo mùa Ví dụ : + Ếch nhái tăng số lượng mùa mưa + Muỗi tăng số lượng mùa hè - Biến động theo chu kì nhiều năm : là tăng hay giảm số cá thể quần thể tương ứng vơí số năm định Ví dụ : Các loài cá bờ biển Pêru năm lại biến động số lượng lần Biến động không theo chu kì : + Biến động số lượng cá thể quần thể không theo chu kì là biến động mà số lượng cá thể quần thể tăng giảm cách đột ngột thay đổi bất thường môi trường tự nhiên hay hoạt động khai thác tài nguyên quá mức người - Nguyên nhân : + Do hoạt động người + Do cố bất thường xảy : lũ lụt , hạn hán , dịch bệnh + Do điều kiện sống thuận lợi không có đối thủ cạnh tranh II NGUYÊN NHÂN GÂY BIẾN ĐỘNG VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể quần thể - Sự biến động số lượng cá thể quần thể là một tập hợp nhân tố sinh thái đã tác động đến tỉ lệ sinh sản , tỉ lệ tử vong và phát tán quần thể a Do thay đổi các nhân tố sinh thái vô sinh - Tác động nhân tố vô sinh vào mùa sinh sản hay giai đoạn còn non sinh vật làm cho biến động quần thể diễn mạnh mẽ b Do thay đổi các nhân tố sinh thái hữu sinh - Tác động nhân tố hữu sinh thể rõ sức sinh sản quần thể , mật độ động vật ăn thịt , vật kí sinh , mồi , loài cạnh tranh - Nhân tố định biến động số lượng cá thể quần thể có thể khác tuỳ quần thể và tuỳ giai đoạn chu trình sống Sự điều chỉnh số lượng cá thể quần thể : - Quần thể luôn có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể cách làm giảm kích thích làm tăng số lượng cá thể - Sự biến động số lượng cá thể quần thể điều chỉnh sức sinh sản, tỉ lệ tử vong, xuất cư, nhập cư + Khi điều kiện môi trường thuận lợi (hoặc số lượng cá thể quần thể thấp)  mức tử vong giảm, sức sinh sản tăng, nhập cư tăng  tăng số lượng cá thể quần thể + Khi điều kiện môi trường khó khăn (hoặc số lượng quần thể quá cao)  mức tử vong tăng, sức sinh sản giảm, xuất cư tăng  giảm số lượng cá thể quần thể Trạng thái cân quần thể - Trạng thái cân quần thể : Quần thể luôn có khả tự điều chỉnh số lượng cá thể số cá thể tăng quá cao giảm quá thấp dẫn tới trạng thái cân (trạng thái số lượng cá thể ổn định và phù hợp với khả cung cấp nguồn sống môi trường) CHƯƠNG II QUẦN XÃ SINH VẬT BÀI 40: QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ I KHÁI NIỆM QUẦN XÃ SINH VẬT - Quần xã là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống không gian và thời gian định, các sinh vật có mối quan hệ gắn bó với thể thống và quần xã có cấu trúc tương đối ổn định II MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ Đặc trưng thành phần loài quần xã - Số lượng loài, số lượng cá thể loài biểu thị mức độ đa dạng quần xã Quần xã ổn định thường có số lượng loài lớn và số lượng cá thể loài cao + Loài đặc trưng là loài có quần xã nào đó, có số lượng nhiều hẳn và vai trò quan trọng loài khác Ví dụ : Trong quần xã sinh vật đồng cỏ thì sâu gai , cỏ lồng vực là quần thể đặc trưng + Loài ưu (loài chủ chốt) là loài đóng vai trò quan trọng quần xã số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoạt động mạnh Ví dụ : Trong quần xã sinh vật đồng cỏ thì động vật nhai lại , sâu gai , cỏ lồng vực là quần thể ưu Đặc trưng phân bố cá thể không gian quần xã - Phân bố thẳng đứng : Sự phân bố thẳng đứng quần xã chính là phân tầng sinh vật - Nguyên nhân : Do phân bố không đồng các yếu tố môi trường ( nhiệt độ , ánh sáng , oxy, thức ăn ) theo chiều thẳng đứng - Phân bố ngang : Theo chiều ngang cấu trúc quần xã đặc trưng phân bố các loài sinh vật theo chiều ngang tạo thành các vành đai đồng tâm III QUAN HỆ GIƯÃ CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ SINH VẬT Các mối quan hệ sinh thái - Trong quần xã có các mối quan hệ hỗ trợ (cộng sinh, hội sinh, hợp tác) và quan hệ đối kháng (c ạnh tranh, kí sinh, ức chế - cảm nhiễm, sinh vật ăn sinh vật) Quan hệ Đặc điểm Cộng sinh Hai loài cùng có lợi sống chung và thiết phải có ; tách riêng hai loài có hại Hợp tác Hai loài cùng có lợi sống chung không thiết phải có ; tách riêng hai loài có hại Hội sinh Khi sống chung loài có lợi, loài không có lợi không có hại gì ; tách riêng loài có hại còn loài không bị ảnh hưởng gì Cạnh tranh - Các loài cạnh tranh nguồn sống, không gian sống - Cả hai loài bị ảnh hưởng bất lợi, thường thì loài thắng còn loài khác bị hại nhiều Một loài sống nhờ trên thể loài khác, lấy các chất nuôi sống thể từ loài đó Một loài này sống bình thường, gây hại cho loài khác Kí sinh Ức chế – cảm nhiễm Sinh vật ăn sinh vật khác - Hai loài sống chung với - Một loài sử dụng loài khác làm thức ăn Bao gồm : Động vật ăn động vật, động vật ăn thực vật Hiện tượng khống chế sinh học : - Hiện tượng khống chế sinh học là tượng số lượng các cá thể quần thể khác kìm hãm , làm cho số lượng cá thể quần thể luôn dao động quanh vị trí cân BÀI 41: DIỄN THẾ SINH THÁI I KHÁI NIỆM VỀ DIỄN THỂ SINH THÁI - Diễn sinh thái : - Diễn thể sinh thái là quá trình biến đổi các quần xã qua các giai đoạn khác nhau, từ dạng khởi đầu thay các quần xã tiến theo và cuối cùng thường dẫn tới quần xã tương đối ổn định II CÁC LOẠI DIỄN THẾ SINH THÁI Diễn nguyên sinh + Diễn nguyên sinh là diễn khởi đầu từ môi trường chưa có sinh vật và kết là hình thành nên quần xã tương đối ổn định Diễn thứ sinh - Diễn thứ sinh là diễn xuất môi trường đã có quần xã tương đối ổn định, ngoại cảnh thay đổi lớn người làm thay đổi hẳn cấu trúc , tự nhiên quần xã, kết có thể ( không dẫn đến quần xã ổn định ) III NGUYÊN NHÂN CỦA DIỄN THẾ SINH THÁI - Nguyên nhân : + Nguyên nhân bên ngoài thay đổi các điều kiện tự nhiên, khí hậu + Nguyên nhân bên tương tác các loài quần xã (như cạnh tranh gay gắt các loài quần xã, quan hệ sinh vật ăn sinh vật ) Ngoài hoạt động khai thác tài nguyên người gây diễn sinh thái IV TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI - Ý nghĩa nghiên cứu diễn sinh thái : Giúp hiểu quy luật phát triển quần xã sinh vật Từ đó có thể chủ động xây dựng kế hoạch việc bảo vệ, khai thác và phục hồi nguồn tài nguyên, có biện pháp khắc phục biến đổi bất lợi môi trường, sinh vật và người CHƯƠNG III HỆ SINH THÁI , SINH QUYỂN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG BÀI 42: HỆ SINH THÁI I KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI - Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh quần xã, đó các sinh vật tác động qua lại với và với các thành phần sinh cảnh tạo nên các chu trình sinh địa hoá Nhờ đó, hệ sinh thái là hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định II CÁC THÀNH PHẦN CẤU TRÚC HỆ SINH THÁI Mỗi hệ sinh thái gồm thành phần cấu trúc: thành phần vô sinh và thành phần hữu sinh - Thành phần vô sinh: Các chất vô , chế độ khí hậu - Thành phần hữu sinh: + Sinh vật sản xuất + Sinh vật tiêu thụ + Sinh vật phân huỷ - Hai thành phần HST là quần xã và sinh cảnh , chúng tác động qua lại lẫn  tạo các mối quan hệ dinh dưỡng xác định , tạo nên chu kì tuần hoàn vật chất quần xã và sinh cảnh , quy định tính trạng thành phần loài quần xã III CÁC KIỂU HỆ SINH THÁI CHỦ YẾU TRÊN TRÁI ĐẤT Hệ sinh thái tự nhiên : a Các hệ sinh thái trên cạn Rừng nhiệt đới , thảo nguyên , hoang mạc nhiệt đới và ôn đới , rừng thông phương Bắc b Các hệ sinh thái nước: - Các HST nước + HST nước đứng : ao , hồ , đầm + HST nước chảy : sông , suối - Các HST nước mặn + HST vùng ven bờ + HST vùng khơi Hệ sinh thái nhân tạo - Hệ sinh thái nhân tạo đồng ruộng , thành phố đóng vai trò quan trọng đời sống người - Nguồn vật chất và lượng hệ sinh thái nhân tạo thường người bổ sung thêm thông qua phân bón , nước tưới BÀI 43: TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI I TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG QUẦN XÃ SINH VẬT Chuỗi thức ăn : - Chuỗi thức ăn là dãy các loài sinh vật có mối quan hệ với mặt dinh dưỡng, đó loài này ăn loài khác phía trước và là thức ăn loài phía sau - Có loại chuỗi thức ăn : + Chuỗi thức ăn bắt đầu sinh vật tự dưỡng Ví dụ : Cỏ Châu chấu Ếch Rắn + Chuỗi thức ăn bắt đầu sinh vật ăn mùn bã hữu Ví dụ : Giun (ăn mùn)  tôm  người Lưới thức ăn : là tập hợp các chuỗi thức ăn hệ sinh thái, có mắt xích chung Bậc dinh dưỡng : Bậc dinh dưỡng là loài cùng mức lượng và sử dụng thức ăn cùng mức lượng lưới thức ăn (hoặc chuỗi thức ăn) + Bậc dinh dưỡng cấp : Sinh vật sản xuất là sinh vật tự dưỡng + Bậc dinh dưỡng cấp : ăn trực tiếp thực vật kí sinh trên thực vật + Bậc dinh dưỡng cấp : sử dụng sinh vật tiêu thụ cấp làm thức ăn II THÁP SINH THÁI - Tháp sinh thái : Bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, các hình chữ nhật có chiều cao nhau, còn chiều dài biểu thị độ lớn bậc dinh dưỡng Tháp sinh thái cho biết mức độ dinh dưỡng bậc và toàn quần xã Có loại hình tháp sinh thái : + Hình tháp số lượng xây dựng dựa trên số lượng cá thể sinh vật bậc dinh dưỡng + Tháp sinh khối xây dựng dựa trên khối lượng tổng số tất các sinh vật trên đơn vị diện tích hay thể tích bậc dinh dưỡng + Tháp lượng xây dựng dựa trên số lượng tích luỹ trên đơn vị diện tích hay thể tích đơn vị thời gian bậc dinh dưỡng BÀI 44: CHU TRÌNH SINH ĐỊA HOÁ I TRAO ĐỔI VẬT CHẤT QUA CHU TRÌNH SINH ĐỊA HOÁ : - Chu trình sinh địa hoá : Là chu trình trao đổi các chất tự nhiên Một chu trình sinh địa hoá gồm có các thành phần : Tổng hợp các chất, tuần hoàn chất tự nhiên, phân giải và lắng đọng phần vật chất (trong đất, nước ) II MỘT SỐ CHU TRÌNH SINH ĐỊA HOÁ Chu trình cabon - Cacbon từ môi trường vô vào quần xã qua hô hấp thực vật - Cacbon trao đổi quần xã qua chuỗi và lưới thức ăn - Cacbon trở lại môi trường vô qua các đường + Hô hấp động -thực vật + Phân giải sinh vật + Sự đốt cháy nhiên liệu công nghiệp Chu trình nitơ : - Nitơ từ môi trường vô vào quần xã dạng amôn , nitrit và nitrat có nguồn gốc từ vi sinh vật cố định đạm sống cộng sinh với thực vật , từ sấm chớp - Sự trao đổi nitơ quần xã : qua chuỗi và lưới thức ăn - Nitơ trở lại môi trường vô nhờ hoạt động vi khuẩn phản nitrat - Nitơ trầm tích đất , nước Chu trình nước : - Vòng tuần hoàn nước : Nước mưa rơi xuống trái đất , chảy trên mặt đất , phần thấm xuống các mạch nước ngầm , còn lại phần tích luỹ đại dương , sông , hồ nước mưa trở lại khí dạng nước thông qua hoạt động thoát nước lá cây và bốc nước trên mặt đất III SINH QUYỂN - Sinh gồm toàn sinh vật và môi trường vô sinh trên trái đất hoạt động hệ sinh thái lớn Sinh gồm nhiều khu sinh học Khu sinh học (biôm) là các hệ sinh thái cực lớn đặc trưng cho đặc điểm địa lí, khí hậu và sinh vật vùng đó Các khu sinh học chính trên cạn bao gồm đồng rêu hàn đới, rừng lá kim phương Bắc, rừng rụng lá ôn đới, rừng mưa nhiệt đới… Các khu sinh học nước bao gồm các khu sinh học nước ngọt, khu sinh học nước mặn BÀI 45: DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI VÀ HIỆU SUẤT SINH THÁI I DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI Phân bố lượng trên Trái Đất - Dòng lượng hệ sinh thái bắt nguồn từ môi trường , sinh vật sản xuất hấp thụ và biến đổi thành lượng hoá học qua quá trình quang hợp - Mặt trời cung cấp lượng chủ yếu cho sống trên Trái Đất Dòng lượng hệ sinh thái - Năng lượng hệ sinh thái chủ yếu lấy từ lượng ánh sáng mặt trời Năng lượng từ ánh sáng mặt trời vào quần xã mắt xích đầu tiên là sinh vật sản xuất  sinh vật tiêu thụ các cấp  sinh vật phân huỷ  trả lại môi trường Trong quá trình đó lượng giảm dần qua các bậc dinh dưỡng II HIỆU SUẤT SINH THÁI : - Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ phần trăm chuyển hoá lượng các bậc dinh dưỡng hệ sinh thái Gọi H (%) : là hiệu suất sinh thái Qn : Là lượng bậc dinh dưỡng n Qn+1 : Là lượng bậc dinh dưỡng n+1 Q n+1 H(%) = ×100 % Qn