Hệ thống kiến thức ôn tập môn Sinh học Lớp 12

65 trang thungat 3050

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hệ thống kiến thức ôn tập môn Sinh học Lớp 12", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

he_thong_kien_thuc_on_tap_mon_sinh_hoc_lop_12.pdf

Nội dung text: Hệ thống kiến thức ôn tập môn Sinh học Lớp 12

HỆ THỐNG KIẾN THỨC Chƣơng I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN I. Khái niệm và cấu trúc của gen. 1. Khái niệm. - Gen là một đoạn ADN mang thông tin mã hoá cho một sản phẩm xác định nhƣ chuỗi polipeptit hay ARN. 2. Cấu trúc của gen. a. Cấu trúc chung của gen cấu trúc Mỗi gen gồm 3 vùng trình tự nucleotit: - Vùng điều hoà: Mang mã gốc của gen, mang tín hiệu khởi động, kiểm soát quá trình phiên mã. - Vùng mã hoá: Mang thông tin mã hoá các axit amin. - Vùng kết thúc: Mang tín hiệu kết thúc phiên mã. b. Cấu trúc không phân mảnh và phân mảnh của gen. - Ở sinh vật nhân sơ: Các gen có vùng mã hoá liên tục gọi là gen không phân mảnh. - Ở sinh vật nhân thực: Hầu hết các gen có vùng mã hoá không liên tục (các đoạn êxon xen kẽ các đoạn intron) gọi là gen phân mảnh. 3. Các loại gen: Có nhiều loại nhƣ gen cấu trúc, gen điều hoà II. Mã di truyền - Mã di truyền là trình tự các nuclêôtit trong gen quy định trình tự các aa trong phân tử prôtêin. Mã di truyền đƣợc đọc trên cả mARN và ADN. Mã di truyền là mã bộ ba. - Có tất cả 43 = 64 bộ ba, trong đó có 61 bộ ba mã hoá cho 20 loại axit amin. * Đặc điểm của mã di truyền - Mã di truyền là mã bộ ba, cứ 3 nu đứng kế tiếp nhau mã hoá một axit amin. - Có tính đặc hiệu, tính thoái hoá, tính phổ biến. - Trong 64 bộ ba có 3 bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) và một bộ ba mở đầu (AUG) mã hoá aa mêtiônin ở sv nhân thực (ở sv nhân sơ là foocmin mêtionin). III. Quá trình nhân đôi của ADN.
1. Nguyên tắc: ADN có khả năng nhân đôi để tạo thành 2 phân tử ADN con giống nhau và giống ADN mẹ theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn. 2. Quá trình nhân đôi của ADN . a. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ (VK E. coli). - Nhờ các enzim tháo xoắn phân tử ADN đƣợc tách làm 2 mạch tạo ra chạc chữ Y (một mạch có đầu 3’- OH, một mạch có đầu 5’- P). Enzim ADN pôlimeraza bổ sung Nu vào nhóm 3’- OH. - Trên mạch có đầu 3’- OH (mạch khuôn), sẽ tổng hợp mạch mới một cách liên tục bằng sự liên kết các nuclêôtit theo nguyên tắc bổ sung. - Trên mạch có đầu 5’- P (mạch bổ sung), việc liên kết các nuclêôtit đƣợc thực hiện gián đoạn theo từng đoạn Okazaki (ở tế bào vi khuẩn dài 1000 – 2000Nu). Sau đó enzim ligaza sẽ nối các đoạn Okazaki lại với nhau tạo thành mạch mới. - Hai phân tử ADN đƣợc tạo thành. Trong mỗi phân tử ADN đƣợc tạo thành thì một mạch là mới đƣợc tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ ban đầu (bán bảo toàn). b. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực. - Cơ chế giống với sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ. Tuy nhiên có một số điểm khác: + Nhân đôi ở sv nhân thực có nhiều đơn vị nhân đôi, ở sv nhân sơ chỉ có một. + Nhân đôi ở sv nhân thực có nhiều enzim tham gia. Bài 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ I. Cơ chế phiên mã: 1. Khái niệm: Sự truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn là quá trình phiên mã (còn gọi là sự tổng hợp ARN). - Quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tb , ở kì trung gian giữa 2 lần phân bào, lúc NST đang giãn xoắn. 2. Diễn biến của cơ chế phiên mã Gồm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc. - Phiên mã ở SV nhân thực tạo ra mARN sơ khai gồm các exon và intron. Sau đó các intron bị loại bỏ chỉ còn lại các exon tạo thành mARN trƣởng thành. II. Cơ chế dịch mã.
1. Khái niệm: - Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các aa trong chuỗi polipeptit của prôtêin. 2. Diễn biến: a. Hoạt hoá aa: - Trong tb chất nhờ các enzim đặc hiệu và năng lƣợng ATP, các aa đựơc hoạt hoá và gắn với tARN tạo nên phức hợp aa - tARN. b. Dịch mã và hình thành chuỗi polipeptit: *Giai đoạn mở đầu - tARN mang aa mở đầu tiến vào vị trí codon mở đầu sao cho anticodon trên tARN của nó khớp bổ sung với codon mở đầu trên mARN. *Giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit - tARN mang aa thứ nhất đến codon thứ nhất sao cho anticodon của nó khớp bổ sung với codon thứ nhất trên mARN. Enzim xúc tác tạo liên kết péptit giữa aa 1 và aa mở đầu - Ribôxôm dịch chuyển đi 1 bộ ba đồng thời tARN mang aa mở đầu rời khỏi RBX. - tARN mang aa thứ hai đến codon thứ hai sao cho anticodon của nó khớp bổ sung với codon thứ hai trên mARN. Enzim xúc tác tạo liên kết péptit giữa aa 2 và aa 1. - Sự dịch chuyển của RBX lại tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN. *Giai đoạn kết thúc chuỗi pôlipeptit - Quá trình dịch mã tiếp diễn cho đến khi RBX gặp codon kết thúc trên mARN thì quá trình dịch mã dừng lại. - RBX tách khỏi mARN và chuỗi polipeptit đƣợc giải phóng, aa mở đầu cũng rời khỏi chuỗi polipeptit để trở thành prôtêin hoàn chỉnh. 3. Poliriboxom: - Trên mỗi phân tử mARN thƣờng có một số RBX cùng hoạt động đƣợc gọi là poliriboxom. Nhƣ vậy, mỗi một phân tử mARN có thể tổng hợp đƣợc từ 1 đến nhiều chuỗi polipeptit cùng loại rồi tự huỷ. - RBX có tuổi thọ lâu hơn và đa năng hơn. 4. Mối liên hệ ADN – mARN – tính trạng: - Cơ chế của hiện tƣợng di truyền ở cấp độ phân tử: ADN ==> m ARN ==> Prôtêin ==> tính trạng.
Bài 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN I. Khái niệm Điều hòa hoạt động của gen là điều khiển gen có đƣợc phiên mã và dịch mã hay không, bảo đảm cho các gen hoạt động đúng thời điểm cần thiết trong quá trình phát triển cá thể. II. Cơ chế điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ. 1. Khái niệm opêron. Là cụm gen cấu trúc có liên quan về chức năng, có chung một cơ chế điều hòa. a. Cấu tạo của opêron Lac theo Jacôp và Mônô. - Nhóm gen cấu trúc liên quan nhau về chức năng nằm kề nhau. - Vùng vận hành (O) nằm trƣớc gen cấu trúc là vị trí tƣơng tác với chất ức chế. - Vùng khởi động (P) nằm trƣớc vùng vận hành, đó là vị trí tƣong tác của ARN polimeraza để khởi đầu phiên mã. b. Cơ chế hoạt động của opêron Lac ở E.coli. Sự hoạt động của opêron chịu sự điều khiển của 1 gen điều hoà nằm ở phía trƣớc opêron. Bình thƣờng gen R tổng hợp ra prôtêin ức chế gắn vào vùng vận hành, do đó gen cấu trúc bị ức chế nên không hoạt động khi có chất cảm ứng thì opêron chuyển sang trạng thái hoạt động. * Khi môi trƣờng không có lactozơ: Prôtêin ức chế gắn với gen vận hành O làm ức chế phiên mã của gen cấu trúc A, B, C (gen cấu trúc không hoạt động đƣợc). * Khi môi trƣờng có lactozơ : Prôtêin ức chế bị lactozơ cảm ứng, nên prôtêin ức chế bị bất hoạt không gắn với gen vận hành O nên gen vận hành hoạt động bình thƣờng và gen cấu trúc bắt đầu dịch mã. III. Điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực (nhân chuẩn). - Chỉ một phần nhỏ ADN mã hóa các thông tin di truyền, đại bộ phận đóng vai trò điều hòa hoặc không hoạt động. - Điều hòa hòa động của gen ở SV nhân thực qua nhiều mức điều hòa, qua nhiều giai đoạn. + NST tháo xoắn. + Phiên mã.
+ Biến đổi sau phiên mã. + Dịch mã. + Biến đổi sau dịch mã. - Có các gen gây tăng cƣờng, gen gây bất hoạt tác động lên gen điều hòa gây tăng cƣờng hoặc ngừng sự phiên mã. Bài 4. ĐỘT BIẾN GEN I.khái niệm và các dạng đột biến gen. 1. Khái niệm. Là những biến đổi nhỏ xảy ra trong cấu trúc của gen. Những biến đổi này liên quan đến một cặp nucleotit gọi là đột biến điểm hoặc một số cặp nucleotit. - Tần số đột biến trong tự nhiên 10-6 - 10-4. - Nhân tố gây đột biến gọi là tác nhân gây đột biến. * Thể đột biến là những cá thể mang đột biến gen đã biểu hiện ra kiểu hình. 2. Các dạng đột biến gen. a. Đột biến thay thế. Một cặp nuclêôtit riêng lẻ trên ADN đƣợc thay thế bằng một cặp nuclêôtit khác b. Đột biến thêm hay mất một họac một số cặp nuclêôtit. II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen. 1. Nguyên nhân. - Sai sót ngẫu nhiên trong phân tử ADN do đứt gãy các liên kết hoá học. - Tác động của các tác nhân vật lí, hoá học sinh học làm biến đổi cấu trúc của gen dẫn đến đột biến. 2. Cơ chế phát sinh đột biến. * Sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN các bazơ nitơ tồn tại dạng thƣờng và dạng hiếm, dang hiếm có vị trí liên kết hidrro thay đổi làm chúng kết cặp không đúng trong tái bản dẫn đến phát sinh đột biến gen. - Đột biến gen phụ thuộc vào loại tác nhân liều lƣợng, cƣờng độ và đặc điểm cấu trúc của gen. - Tác nhân hóa học nhƣ 5- brôm uraxin gây thay thế A-T bằng G-X (5-BU). - Chất acridin có thể làm mất hoặc xen thêm một cặp nuclêôtit trên ADN. Nếu acridin chèn vào mạch mới đang tổng hợp sẽ tạo nên đột biến mất một cặp nuclêôtit.
3. Hậu quả và vai trò của đột biến gen. Hậu quả của đột biến gen là làm rối loạn quá trình sinh tổng hợp protein nên nhiều đột biến là có hại, làm giảm sức sống của cơ thể. Một số đột biến tạo ra cơ thể có sức sống tốt hơn và có khả năng chống chịu, một số là trung tính. * Ý nghĩa của đột biến gen. - Đối vơi tiến hoá: xuất hiện các alen mới cung cấp cho tiến hoá. - Đối với chọn giống: cung cấp nguyên liệu cho quá trình tạo giống. III. Sự biểu hiện của đột biến gen. - Đột biến giao tử : phát sinh trong quá trình giảm phân hình thành giao tử qua thụ tinh sẽ đi vào hợp tử. đột biến gen trội sẽ biểu hiện ngay, đột biến gen lặn sẽ phát tán trong quần thể giao phối và thể hiện khi có tổ hợp đồng hợp tử lặn. - Đột biến tiền phôi: xảy ra ở lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử trong giai đoạn 2-8 phôi bào sẽ truyền lại cho thế hệ sau qua sinh sản hữu tính. - Đột biến xôma: xảy ra trong nguyên phân ở một TB sinh dƣỡng sẽ đƣợc nhân lên ở một mô, đƣợc nhân lên qua sinh sản sinh dƣỡng. Bài 5. NHIỄM SẮC THỂ I. Đại cƣơng về nhiễm sắc thể - NST ở vi khuẩn chỉ là phân tử ADN trần, có dạng vòng, không liên kết với prôtêin. Ở một số virut NST là ADN trần hoặc ARN. - Ở sinh vật nhân thực NST đƣợc cấu tạo từ chất nhiễm sắc chủ yếu là ADN và prôtêin histon. - Ở TB xôma NST tồn tại thành từng cặp tƣơng đồng có 1 cặp NST giới tính. - Bộ NST của mỗi loài SV đặc trƣng về số lƣợng, hình thái cấu trúc. II. Cấu trúc NST sinh vật nhân thực. 1. Hình thái và cấu trúc hiển vi của NST. Mỗi nhiễm sắc thể giữ vững hình thái, cấu trúc đặc thù qua các thế hệ tế bào và cơ thể, nhƣng có biến đổi qua các giai đoạn của chu kì tế bào. 2. Cấu trúc siêu hiển vi. - NST gồm chủ yếu là ADN và prôtêin loại histon, xoắn theo các mức khác nhau. - NST gồm các gen, tâm động các trình tự đầu mút và trình tự khởi đầu tái bản. - Phân tử ADN mạch kép chiều ngang 2nm, quấn 1(3/4) vòng (chứa 146 cặp
nuclêotit) quanh khối prôtêin (8 phân tử histon) tạo nên nuclêôxôm. các nuclêôxôm nối với nhau bằng 1 đoạn ADN và 1 phân tử prôtêin histôn tạo nên chuỗi nuclêôxôm chiều ngang 11 nm gọi sợi cơ bản. Tiếp tục xoắn bậc 2 tạo sợi nhiễm sắc 30nm. Xoắn tiếp lên 300nm và xoắn lần nữa thành cromatit 700nm (1nm = 10-3 micromet). III. Chức năng của NST. - Lƣu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. - Các gen trên NST đƣợc sắp xếp theo một trình tự xác định và đƣợc di truyền cùng nhau. - Các gen đƣợc bảo quản bằng liên kết với prôtêin histon nhờ các trình tự nu đặc hiệu và các mức xoắn khác nhau. - Gen nhân đôi theo đơn vị tái bản. - Mỗi NST sau khi tự nhân đôi tạo nên 2 crôma tit gắn với nhau ở tâm động. - Bộ NST đặc trƣng cho loài sinh sản hữu tính đƣợc duy trì ổn định qua các thế hệ nhờ 3 cơ chế nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. - Điều hoà hoạt động của các gen thông qua các mức xoắn cuộn của NST. - Giúp tế bào phân chia đều vật chất di truyền vào các tế bào con ở pha phân bào. Bài 6. CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ I. Khái niệm. - Là những biến đổi trong cấu trúc của NST làm thay đổi hình dạng và cấu trúc của NST. II. Các dạng đột biến cấu trúc NST. 1. Đột biến mất đoạn: làm mất từng loại NST, mất đầu mút hoặc mất đoạn giữa NST. làm giảm số lƣợng gen trên NST. 2. Đột biến lặp đoạn: là một đoạn của NST có thể lặp lại một hay nhiều lần, làm tăng số lƣợng gen trên NST. 3. Đảo đoạn: đoạn NST bị đứt ra rồi đảo ngƣợc lại 1800, có thể chứa tâm động hoặc không chứa tâm động. Làm thay đổi trình tự gen trên NST. 4. Chuyển đoạn: là sự trao đổi đoạn trong 1 NST hoặc giữa các NST không tƣơng đồng. - Trong đột biến chuyển đoạn giữa các NST một số gen trong nhóm liên kết này chuyển sang nhóm liên kết khác.
III. Nguyên Nhân, hậu quả và vai trò của đột biến cấu trúc NST. 1. Nguyên nhân: Do tác nhân lí, hoá, do biến đổi sinh lí, sinh hoá nội bào làm đứt gãy NST hoặc ảnh hƣởng đến qt tự nhân đôi ADN tiếp hợp hoặc trao đổi chéo không đều giữa các cromatit. - Các tác nhân vật lí: Đb phụ thuộc liều phóng xạ. - Các tác nhân hoá học: gây rối loạn cấu trúc NST nhƣ chì benzen, thuỷ ngân, thuốc trừ sâu ,thuốc diẹt cỏ - Tác nhân virut: Một số vỉut gây đột biến NST. VD: Virut Sarcoma và Herpes gây đứt gãy NST. 2. Hậu quả: đột biến cấu trúc NST làm rối loạn sự liên kết của các cặp NST tƣơng đồng trong giảm phân làm thay đổi tổ hợp các gen trong giao tử dẫn đến biến đổi kiểu gen và kiểu hình. a. Mất đoạn: Làm giảm số lƣợng gen trên đó thƣờng gây chết, hoặc giảm sức sống do mất cân bằng của hệ gen. b. Lặp đoạn: làm tăng cƣờng hoặc giảm bớt mức biểu hiện của tính trạng. c. Đảo đoạn:ít ảnh hƣỏng đến sức sống, tạo ra sự đa dạng phong phú giữa các thứ trong một loài. - Đảo đoạn nhỏ thƣờng gây chết hoặc mất khả năng sinh sản. Có khi hợp nhất NST với nhau làm giảm số lƣợng NST, hình thành lòai mới. 3.Vai trò. * Đối với qt tiến hoá: cấu trúc lại hệ: gen > cách li sinh sản > hình thành loài mới. * Đối với nghiên cứu di truyền học: xác định vị trí của gen trên NST qua n/c mất đoạn NST. * Đối với chọn giống: ứng dụng viẹc tổ hợp các gen trên NSt để tạo giống mới. Bài 7. ĐỘT BIẾN SỐ NHIỄM SẮC THỂ I. Lệch bội. 1. Khaí niệm. Là những biến đổi về số lƣợng NST xảy ra ở một hay một số cặp NTS. * Các dạng thể lệch bội: - Thể không nhiễm: 2n - 2 - Thể một nhiễm: 2n - 1
- Thể một nhiễm kép: 2n -1 - 1 - Thể ba nhiễm: 2n + 1 - Thể ba nhiễm kép: 2n +1 + 1 - Thể bốn nhiễm: 2n + 2 - Thể bốn nhiễm kép: 2n + 2 + 2 2. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh. * Nguyên nhân: Các tác nhân vật lí, hóa học hoặc sự rối loạn của môi trƣờng nội bào làm cản trở sự phân li của một hay một số cặp NST. * Cơ chế: sự không phân li của một hay một số cặp NST trong giảm phân tạo ra các giao tử thừa hay thiếu một hoặc vài NST. 3. Hậu quả của các lệch bội. - Sự tăng hay giảm số lƣợng của một hay vài cặp NST một cáh khác thƣờng đã làm mất cân bằng của toàn hệ gen nên các thể lệch bội thƣờng không sống đƣợc hay giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản tuỳ loài. 4. Ý nghĩa của các lệch bội. Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hoá, trong chọn giống sử dụng thể lệch bội để thay thế NST theo ý muốn. Dùng để xác định vị trí của gen trên NST. II. Đa bội. 1. Khái niệm : Là hiện tƣợng trong tế bào chứa số NST đơn bội lớn hơn 2n. 2. Phân loại đa bội. a. Tự đa bội : là tăng số NST đơn bội của cùng một loài lên một số nguyên lần gồm đa bội chẵn (4n, 6n ) và đa bội lẻ (3n, 5n ). b. Dị đa bội: là hiện tƣợng cả hai bộ NST cuả hai loài khác nhau cùng tồn tại trong một TB. 3. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh. - Do tác nhân vật lí, hoá học và do rối loạn môi trƣờng nội bào, do lai xa. Khi giảm phân bộ NST không phân li tạo giao tử chứa (2n) kết hợp gt (n) thành cơ thể 3n hoặc gt(2n) kết hợp với gt (2n) thành cơ thể 4n. - Trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử (2n), nếu tất cả các cặp không phân li thì tạo nên thể tứ bội. 4. Hậu quả và vai trò. a. Ở thực vật: - Đa bội thể là hiện tƣợng khá phổ biến ở hầu hết các nhóm cây.
- Đa bội lẻ tạo cây không hạt - Đa bội chẵn tạo giống mới cho chọn giống và tiến hoá. b. Ở động vật: Hiện tƣợng đa bội thể rất hiếm xảy ra gặp ở các loài lƣỡng tính nhƣ giun đất; loài trinh sản nhƣ bọ cánh cứng, tôm, các vàng, kì nhông c. Các đặc điểm của thể đa bội. - TB đa bội có số ADN tăng gấp bội nên quá trình sinh tổng hợp các chất hữu cơ xảy ra mạnh mẽ nên thể đa bội có TB to, cơ quan dinh dƣỡng lớn, phát triển khoẻ chống chịu tốt. - Các thể đa bội lẻ không có khả năng sinh giao tử bình thƣờng nhƣ các giống cây không hạt nhƣ nho, dƣa CHƢƠNG II: TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƢỢNG DI TRUYỀN BÀI 11: QUY LUẬT PHÂN LY I. Nội dung 1. Thí nghiệm của Menden Pt/c: Hoa đỏ X Hoa trắng F1: Hoa đỏ (100%) F2: 3 Hoa đỏ : 1 Hoa trắng F2 tự thụ phấn: 1/3 cây hoa đỏ F2 cho toàn hoa đỏ 2/3 cây hoa đỏ F2 cho tỷ lệ 3 đỏ : 1 trắng Cây hoa trắng F2 cho toàn hoa trắng 2. Giải thích của Menden - Mỗi tính trạng do một nhân tố di truyền quy định - Cơ thể lai F1 nhân đƣợc một nhân tố di truyền từ bố và mọt nhân tố di truyền từ mẹ - Giao tử của mẹ chỉ chứa một nhân tố di truyền hoặc của bố hoặc của mẹ. - Khi thụ tinh các nhân tố di truyền của F1 kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên để tạo ra thể hệ F2 - Giao tử thuần khiết: Là hiện tƣợng hai giao tử của bố và mẹ cùng tồn tại trong cơ thể con nhƣng chúng không hòa trộn vào nhau, chúng vẫn hoạt động độc lập với nhau. 3. Nội dung quy luật (SGK)
III. Cơ sở tế bào học - Trong tế bào lƣỡng bội NST tồn tại thành từng cặp nên gen cũng tồn tại thành từng cặp alen nằm trên cặp NST tƣơng đồng. - Khi giảm phân thì mỗi chiêc về một giao tử nên mỗi giao tử chỉ chứa một alen. - Sự tổ hợp của các NST tƣơng đồng trong thụ tinh đã khôi phục lại cặp alen trong bộ NST lƣỡng bội của loài. - Do sự phân ly đồng đều của NST trong giảm phân nên kiểu gen Aa cho 2 loại giao tử A, a với tỷ lệ đều bằng 50% - Sự kết hợp ngẫu nhiên của hai loại giao tử này trong thụ tinh đã tạo ra F2 với tỷ lệ kiểu gen 1AA:2Aa:1aa F1 hoàn toàn đỏ do A>>a do đó AA và Aa có kiểu hình nhƣ nhau vì vậy F2 phân ly theo tỷ lệ 3đỏ:1trắng BÀI 12 : QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP I/ NỘI DUNG: 1) Thí nghiệm: Ptc: Hạt vàng, vỏ trơn x Hạt xanh, vỏ nhăn F1: 100% hạt vàng, vỏ trơn F2 : 9 hạt vàng, vỏ trơn 3 hạt vàng , vỏ nhăn 3 hạt xanh , vỏ trơn 1 hạt xanh, vỏ nhăn 2) Nhận xét: - Ptc khác nhau 2 cặp tính trạng tƣơng phản - F1 100% có kiểu hình giống nhau - F2 : Xét chung 2 cặp tt: 9 :3:3:1 Xét riêng hạt vàng : hạt xanh = 3:1 hạt trơn : hạt nhăn = 3:1 → Theo quy luật phân li một cặp gen quy định 1 tính trạng, gen trội át chế hoàn toàn gen lặn. Hạt vàng > hạt xanh Hạt trơn > hạt nhăn F2 : 9: 3: 3: 1 = (3V:1X) x (3T: 1N) Tỉ lệ F2 bằng tích các các tỉ lệ của các cặp tính trạng hợp thành chúng → các cặp tính trạng phân li độc lập. 3) Nội dung quy luật: Các cặp alen phân li độc lập với nhau trong quá trình hình thành giao tử.
II/ CƠ SỞ TẾ BÀO HỌC: *Qui ƣớc gen: A hạt vàng > a hạt xanh B hạt trơn > b hạt nhăn *Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể tƣơng đồng trong phát sinh giao tử dẫn tới sự phân li và tổ hợp tự do của các cặp alen. III/ CÔNG THỨC TỔNG QUÁT : BÀI 13: SỰ TÁC ĐỘNG CỦA NHIỀU GEN VÀ TÍNH ĐA HIỆU CỦA GEN I-TƢƠNG TÁC GEN - Tƣơng tác gen là sự tác động qua lại giữa các gen trong quá trình hình thành 1 kiểu hình . 1.Tƣơng tác bổ trợ : a-Tỉ lệ phân li KH : - 9 : 7 - 9 : 6 : 1 - 9 : 3 : 3 : 1 b-Ví dụ và giải thích tỉ lệ KH 9:6:1 -Ví dụ: Cho bí F1 chứa 2 cặp gen dị hợp,KH bí dẹt tự thụ phấn ,F2 cho tỉ lệ KH: 9 bí dẹt : 6 bí tròn :1 bí dài - Giải thích :F2 có 16 tổ hợp → F1 dị hợp tử 2 cặp gen,chứng tỏ đây là phép lai 2 cặp tính trạng .Tuy nhiên tỉ lệ phân li không phải là 9 : 3 : 3 : 1 mà là 9: 6: 1 .Kết quả này có thể giải thích bằng tƣơng tác bổ trợ của 2 gen không alen nhƣ sau: F1 x F1 : DdFf x DdFf GF1: DF , Df ,dF , df DF ,Df ,dF, df F2 : 9 D-F- : 9 quả dẹt 3 D-ff : 6 quả tròn 3 ddF- 1 ddff : 1 quả dài Hai gen trội D ,F tƣơng tác bổ trợ tính trạng quả dẹt. Hai gen trội D ,F tác động riêngrẽ quy định tính trạng quả tròn. Hai gen lặn d ,f tƣơng tác bổ trợ quy định tính trạng quả dài. c. Khái niệm :
Tƣơng tác bổ trợ là kiểu tác động qua lại của 2 hay nhiều gen không alen làm xuất hiện 1 tính trạng mới . 2.Tƣơng tác cộng gộp: a-Tỉ lệ phân li KH: 15:1 b-Ví dụ và giải thích : - Ví dụ: Lai 2 thứ lúa mì thuần chủng hạt màu đỏ và hạt màu trắng → F1 :100% màu đỏ. Cho F1 tự thụ phấn → F2 15 cây hạt màu đỏ (đỏ thẩm → đỏ nhạt):1 cây hạt màu trắng. -Giải thích : *F2 cho 16 tổ hợp → F1 tạo 4 giao tử và dị hợp 2 cặp gen A1a1A2a2. Hai cặp gen cùng qui địnhtính trạng màu sắc hạt → có hiện tƣợng tác động qua lại giữa các gen. *Trong số 16 tổ hợp ở F2 *chỉ có 1 tổ hợp đồng hợp lặna1a1a2a2 → hạt màu trắng ,15 tổ hợp còn lại,chứa ít nhất 1 gen trội → hạt màu đỏ.Vậy màu đỏ thẫm hay đỏ nhạt phụ thuộc vào số gen trội có mặt trong KG. *Sơ đồ lai từ P→ F2: P*t/c: A1A1A2A2 x a1a1a2a2 (đỏ) (trắng) GP: A1A2 a1a2 F1 x F1: A1a1A2a*2 x A1a1*A2a2 (đỏ) (đỏ) GF1: A1A2, A1a2,a1A2,a1a2 F2: KG KH 1A1A1A2A2* 2A1a1A2A2 2A1A1A2a2 4A1a1A2a2 đỏ nhạt dần(15 đỏ) 1A1A1a2a2 1a1a1A2A2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1a1a1a2a2 1 trắng c-Khái niệm:
- Tƣơng tác cộng gộp là kiểu tác động của nhiều gen trong đó mỗi gen đóng góp 1 phần nhƣ nhau vào sự phát triển của tính trạng. II-TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN 1-Ví dụ: - Ở đậu:Thứ có hoa tím thì hạt màu nâu,nách lá có một chấm đen; thứ có hoa trắng thì hạt màu nhạt,nách lá không có chấm. - Ở Ruồi giấm: Ruồi có cánh ngắn thì đốt than ngắn ,long cứng ,đẻ ít. 2-Nhận xét: - Mọi gen, ở các mức độ khác nhau đều tác động lên sự hình thành và phát triển của nhiều tính trạng hay nói đùng hơn là có ảnh hƣởng lên toàn bộ cơ thể đang phát triển.Hiện tƣợng này gọi là tác động đa hiệu của gen. BÀI 14: DI TRUYỀN LIÊN KẾT I. Liên kết gen 1. Bài toán: SGK 2. Nhận xét : - Nếu gen quy định màu thân và hình dạng cách phân li theo Menđen thì tỷ lệ phân ly KH là 1:1:1:1 3. Giải thích : - Số kiểu tổ hợp giảm, số kiểu hình giảm,do các gen trên cùng 1 NST luôn đi cùng nhau trong quá trình sinh giao tử, hạn chế sự tổ hợp tự do của các gen 4 Kết luận - Các gen trên cùng một NST luôn di truyền cùng nhau đƣợc gọi là một nhóm gen liên kết. số lƣợng nhóm gen liên kết của một loài thƣờng bằng số lƣợng NST trong bộ NST đơn bội II. Hoán vị gen 1. Thí nghiệm của Moogan và hiện tƣợng hoán vị gen * TN : sgk * Nhận xét: khác nhau là đem lai phân tích ruồi đực hoặc ruồi cái F1 - Kết quả khác với thí nghiệm phát hiện ra hiện tƣợng LKG và hiện tƣợng PLĐL của Menđen 2. Cơ sở tế bào học của hiện tƣợng hoán vị gen - Cho rằng gen quy định hình dạng cánh và mầu săc thân cùng nằm trên 1 NST, khi giảm phân chún di cùng nhau nên phần lớn con giống bố hoặc mẹ - Ở một số tế bào cơ thể cái khi giảm phân xảy ra TĐC giữa các NST tƣơng đồng
khi chúng tiếp hợp dẫn đến đổi vị trí các gen xuất hiện tổ hợp gen mới ( HVG) * Cách tinh tần số HVG - Bằng tỷ lệ phần trăm số cá thể có kiểu hình tái tổ hợp trên tổng số cá thể ở đời con - Tần số HVG nhỏ hơn hoặc bằng 50% không vƣợt quá III. Ý nghĩa của hiện tƣợng LKG và HVG 1. Ý nghĩa của LKG - Duy trì sự ổn định của loài - Nhiều gen tốt đƣợc tập hợp và lƣu giữ trên 1NST - Đảm bảo sự di truyền bền vững của nhóm gen quý có ý nghĩa trọng chọn giống 2. Ý nghĩ của HVG - Tạo nguồn biến dị tổ hợp , nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống - Các gen quý có cơ hội đƣợc tổ hợp lại trong 1 gen - Thiết lập đƣợc khoảng cách tƣơng đối của các gen trên NST. đơn vị đo khoảng cách đƣợc tính bằng 1% HVG hay 1CM - Biết bản đồ gen có thể dự đoán trƣớc tần số các tổ hợp gen mới trong các phép lai, có ý nghĩa trong chọn giống( giảm thời gian chọn đôi giao phối một cách mò mẫm ) và nghiên cứu khoa học BÀI 15: DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH I. NST giới tính : - Giơi tính của mỗi cá thể của loài tuỳ thuộc vào sự có mặt của cặp NST giới tính trong tế bào. - Kiểu XX, XY + XX ở giống cái, XY ở giống đực : ngƣời, động vật có vú, ruồi giấm, cây gai, cây chua me + XX ở giống đực, XY ở giống cái : chim, ếch nhái, bò sát, bƣớm, dâu tây - Kiểu XX, XO : XX ở giống cái , XO ở giống đực : châu chấu II. KN về di truyền liên kết với giới tính: - Hiện tƣợng di truyền liên kết với giới tính là hiện tƣợng di truyền các tính trạng mà các gen xác định chúng nằm trên NST giới tính. A. Các gen trên NST X: Thí nghiệm:
Giải thích: W: gen trội: mắt đỏ w: gen lặn: mắt trắng *NST Y không mang alen tƣơng ứng nếu con đực chỉ có 1 gen lặn -> tính trạng mắt trắng.
Kết luận : Lai thuận và lai nghịch. Cho kết quả khác nhau. Các gen trên X có hiện tƣợng di truyền chéo. Cha-> con gái-> cháu trai. B. Các gen trên NST Y: - Ở 1 số loài có 1 số gen nằm trên NST Y nhƣng không có alen tƣơng ứng trên X. Những tính trạng này đƣợc di truyền cho 100% số cá thể có cặp NST giới tính XY. quy luật di truyền thẳng. III. Ý nghĩa của hiện tƣợng di truyền liên kết với giới tính: - Để đánh dấu cho con đực, con cái ngay từ nhỏ. BÀI 16: DI TRUYỀN NGOÀI NHIỄM SẮC THỂ I.Di truyền theo dòng mẹ - Ví dụ: Khi lai hai thứ lúa đại mạch xanh lục bình thƣờng và lục nhạt với nhau thì thu đƣợc kết quả nhƣ sau: - Lai thuận: P.♀ Xanh lục x ♂Lục nhạt->F1100% Xanh lục - Lai nghịch: P.♀ Lục nhạt x ♂Xanh lục => F1 100% lục nhạt *Giải thích: - Hai hợp tử do lai thuận và lai nghịch tạo thành đều giống nhau về nhân nhƣng
khác nhau về tế bào chất nhận đƣợc từ trứng của mẹ - Trong tế bào con lai mang chủ yếu tế bào chất của mẹ, do đó tế bào chất đã có vai trò đối với sự hình thành tính trạng của mẹ ở cơ thể lai II. Sự di truyền của các gen trong ti thể và lục lạp - Khái niệm: Trong tế bào chất có 1 số bào quan cũng chứa gen gọi là gen ngoài NST. Bản chất của gen này cũng là ADN, có mặt trong plastmit của vi khuẩn, trong ti thể và lục lạp - Đặc điểm của ADN ngoài NST: + Có khả năng tự nhân đôi + Có xảy ra đột biến và những biến đổi này có di truyền đƣợc + Lƣợng ADN ít hơn nhiều so với ADN trong nhân 1.Sự di truyền ti thể Bộ gen ti thể (mt ADN) có cấu tạo xoắn kép, trần, mạch vòng - Chức năng:Có 2 chức năng chủ yếu + Mã hoá nhiều thành phần của ti thể + Mã hoá cho 1 số prôtêin tham gia chuỗi chuyền êlectron. VD: SGK 2.Sự di truyền lục lạp + Bộ gen lục lạp (cp ADN) chứa các gen mã hoá rARN và nhiều tARN lục lạp + Mã hoá 1 số prôtêin ribôxôm của màng lục lạp cần thiết cho việc chuyền êlectron trong quá trình quang hợp. III.Đặc điểmdi truyền ngoài NST: + Kết quả lai thuận và nghịch khác nhau,các tính trạng DT qua TBC đƣợc DT theo dòng mẹ + Các tính trạng DT qua TBC không tuân theo các QLDT NST vì TBC không đƣợc phân phối đều cho các TB con + Tính trạng do gen trong TBC qui định vẫn tồn tại khi thay thế nhân TB bằng 1 nhân có cấu trúc di truyền khác *KL: Trong DT,nhân có vai trò chính và TBC cũng có vai trò nhất định.Trong TB có 2 hệ thống DT: DT qua NST và DT ngoài NST BÀI 17: ẢNH HƢỞNG CỦA MÔI TRƢỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN
I.Con đƣờng từ gen tới tính trạng - Gen ( ADN) → mARN →Prôtêin → tính trạng - Qúa trình biểu hiện của gen qua nhiều bƣớc nên có thể bị nhiều yếu tố môi trƣờng bên trong cũng nhƣ bên ngoài chi phối II.Sự tƣơng tác giữa KG và MT * Hiện tƣợng: -Ở thỏ: + Tại vị trí đầu mút cở thể ( tai, bàn chân, đuôi, mõm) có lông màu đen +Ở những vị trí khác lông trắng muốt * Giải thích: - Tại các tế bào ở đầu mút cơ thể có nhiệt độ thấp hơn nên có khả năng tổng hợp đƣợc sắc tố mêlanin làm cho lông màu đen - Các vùng khác có nhiệt độ cao hơn không tổng hợp mêlanin nên lông màu trắng → làm giảm nhiệt độ thì vùng lông trắng sẽ chuyển sang màu đen *Kết luận : - Môi trƣờng có thể ảnh hƣởng đến sự biểu hiện của KG III. Mức phản ứng của KG 1. Khái niệm - Tập hợp các kiểu hình của cùng 1 KG tƣơng ứng với các môi trƣờnghác nhau gọi là mức phản ứng cua 1 KG VD: Con tắc kè hoa + Trên lá cây: da có hoa văn màu xanh của lá cây + Trên đá: màu hoa rêu của đá + Trên thân cây: da màu hoa nâu 2. Đặc điểm: - Mức phản ứng do gen quy định, trong cùng 1 KG mỗi gen có mức phản ứng riêng - Có 2 loại mức phản ứng: mức phản ứng rộng và mức phản ứng hẹp, mức phản ứng càng rộng sinh vật càng dễ thích nghi - Di truyền đƣợc vì do KG quy định - Thay đổi theo từng loại tính trạng 3.PP xác định mức phản ứng ( * Để xác định mức phản ứng của 1KG cần phải tạo ra các cá thể svcó cùng 1 KG , với cây sinh sản sinh dƣỡng có thể xác đinh MPU bằng cách cắt đồng loạt cành của cùng 1 cây đem trồng và theo dõi đặc điểm của chúng )
4. Sự mềm dẻo về kiểu hình * Hiện tƣợng một KG có thể thay đổi KH trƣớc những điều kiện MT khác nhau gọi là sự mềm dẻo về KH - Do sự tự điều chỉnh về sinh lí giúp sv thích nghi với những thay đổi của MT - Mức độ mềm dẻo về kiểu hình phụ thuộc vào KG - Mỗi KG chỉ có thể điều chỉnh kiểu hình của mình trong 1 phạm vi nhất định BÀI 18. BÀI TẬP CHƢƠNG II 1. Cách giải bài tập lai một cặp tính trạng - Phép lai một cặp tính trạng đề cập tới các qui luật di truyền: phân li, trội không hoàn toàn, tƣơng tác gen không alen, tác động cộng gộp, di truyền liên kết với giới tính. a) Xác định tỉ lệ KG, KH ở F1 hay F2 (bài toàn thuận) - Đề bài cho biết tính trạng là trội, lặn hay trung gian, hoặc gen qui định tính trạng (gen đa hiệu, tƣơng tác giữa các gen không alen, tính trạng đa gen ) và kiểu hình của P. Căn cứ vào yêu cầu của đề (xác định F1 hay F2), ta suy nhanh ra KG của P. Từ đó viết sơ đồ lai từ P đến F2 để xác định tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình của F1 và F2. Ví dụ: tỉ lệ KH 3:1 (trội hoàn toàn); 1:1 (lai phân tích), 1:2:1 (trội không hoàn toàn), 9:7 (tƣơng tác gen không alen) b) Xác định tỉ lệ KG, KH ở P (bài toàn nghịch) - Đề bài cho biết tỉ lệ KH ở F1 hoặc F2. Căn cứ vào KH hoặc tỉ lệ của chúng suy ra qui luật di truyền chi phối tính trạng, từ đó suy ra KG và KH (nếu đề bài chƣa cho hết). Ví dụ: tỉ lệ KH 3:1 thì P đều dị hợp tử, hay 1:1 thì P một bên dị hợp, bên còn lại là thể đồng hợp lặn, nếu F2 có tổng tỉ lệ bằng 16 và tùy từng tỉ lệ KH mà xác định kiểu tƣơng tác gen không alen cụ thể. 2. Cách giải bài tập lai nhiều cặp tính trạng - Phép lai hai hay nhiều cặp tính trạng đề cập tới các qui luật di truyền: phân li độc lập, di truyền liên kết hoàn toàn và không hoàn toàn. a) Xác định tỉ lệ KG, KH ở F1 hay F2 (bài toàn thuận) - Đề bài cho biết qui luật di truyền của từng cặp tính trạng và các gen chi phối các cặp nằm trên cùng 1 NST hoặc trên các NST khác nhau. Dựa vào dự kiện đề đã cho, viết sơ đồ lai từ P đến F2 để xác định tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình của F1 và F2. b) Xác định tỉ lệ KG, KH ở P (bài toàn nghịch)
- Đề bài cho số lƣợng cá thể hoặc tỉ lệ KH ở F1 hoặc F2. Trƣớc hết phải xác định qui luật di truyền chi phối tính trạng, từ đó suy ra KG ở P hoặc F1 của từng cặp tính trạng. Căn cứ vào tỉ lệ KH thu đƣợc của phép lai để xác định qui luật di truyền chi phối các cặp tính trạng. - Nếu tỉ lệ mỗi kiểu hình bằng tích xác suất của các tính trạng hợp thành nó thì các tính trạng bị chi phối bởi qui luật phân li độc lập. - Nếu tỉ lệ KH là 3:1, hoặc 1:2:1 thì các cặp tính trạng di truyền liên kết hoàn toàn. - Nếu tỉ lệ KH không ứng với 2 trƣờng hợp trên thì các cặp tính trạng di truyền liên kết không hoàn toàn với nhau. 3. Đáp án các bài tập SGK 1. a) F1: 100% lông ngắn hoặc 1 lông dài : 1 lông dài. b) F1: 100% lông ngắn hoặc 3 lông dài : 1 lông dài. 2. a) Aa x Aa; b) AA x AA hoặc AA x Aa; c) Aa x aa 3. F2: 1 Trắng : 2 Xanh da trời : 1 Đen 4. a) Aa x Aa hay Aa x aa b) AA x AA hay AA x Aa 5. Tƣơng tác gen không alen theo kiểu át chế trội. 6. a) Tƣơng tác gen không alen theo kiểu bổ trợ. b) AaBb x aabb hay Aabb x aaBb 7. a) XAXA (đực) x cái XaY (cái) b) XAXa : XaY 1 vảy đỏ : 1 vảy trắng 8. a) (3 thấp : 1 cao)(1 đen : 2 đốm : 1 trắng) b) 1 thấp đốm : 1 thấp trắng : 1 cao đốm : 1 cao trắng 9. a) Di truyền độc lập hoặc hoán vị gen với tần số 50% b) 1 đỏ tròn : 1 đỏ bầu dục : 1 vàng tròn : 1 vàng bầu dục 10. Bv x bV bv bv 11. 0,705 đỏ bình thƣờng; 0,205 hồng vênh; 0,09 hồng bình thƣờng; 0,09 đỏ vênh. Trắc nghiệm: 1A, 2C, 3B, 4C, 5A, 6A, 7C, 8A, 9B.
Chƣơng III. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ BÀI 20 CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. Khái niệm quần thể : - Quần thể là môṭ tổ chƣ́ c của các cá t hể cùng loài, sống trong cùng môṭ khoảng không gian xác điṇ h , tồn tại qua thời gian nhất định, có khả năng giao phối sinh ra các thế hệ con cái để duy trì nòi giống (Quần thể giao phối). II. Tần số tƣơng đối của các alen và kiểu gen: 1. Đặc trƣng di truyền của quần thể : - Mỗi quần thể đƣợc đặc trƣơng bới một vốn gen nhất định. * Vốn gen: - Tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở một thời điểm xác định. Vốn gen bao gồm những kiểu gen riêng biệt, đƣợc biểu hiện thành những kiểu hình nhất định. - Quần thể đƣợc đặc trƣng bới tần số tƣơng đối của các alen và tần số kiểu gen, kiểu hình. * Tần số alen: (Tần số tƣơng đối của gen) - Tỉ lệ giữa số lƣợng alen đó trên tổng số alen của các loại alen khác nhau của gen đó trong quần thể taị môṭ thời điểm xác điṇ h . Hay tỷ lệphần trăn của số gia tử mang a len đó trong quần thể. * Tần số kiểu gen của quần thể : - Tần số của môṭ loaị kiểu gen nào đó trong quần thể đƣơc̣ tính bằng tỉ lê ̣giƣ̃a số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể có trong quần thể . Ví dụ: Xét một gen có 2 alen A và a thì trong quần thể có 3 kiểu gen là: dAA, hAa, raa. Gọi p là tần số tƣơng đối của alen A và q là tần số của các alen a. thì tần số tƣơng đối của alen A/a là p/q. II. Quần thể tự phối: tự thụ phấn đối với thực vật, tự giao phối động vật lƣỡng tính hoặc trong giao phối cận huyết.
- Trong quá trình tự phối liên tiếp qua nhiều thế hệ thì: - Trong quần thể,tỷ lệ đồng hợp tử tăng dần trong khi đó tỷ lệ dị hợp giảm dần đi một nửa qua mỗi thế hệ. - Tần số tƣơng đối của các alen duy trì không đổi nhƣng tần số tƣơng đối của các kiểu gen hay cấu trúc di truyền của quần thể bị thay đổi. * Kết luâṇ : - Thành phần kiểu gen của quần thể cây tự thụ phấn qua cá c thế hê ̣se ̃ thay đổi theo hƣớng tăng dần tần số kiểu gen đồng hơp̣ tƣ̉ và giảm dần tần số kiểu gen di ̣hơp̣ tƣ̉ . Bài 21: TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN I/ Quần thể giao phối ngẫu nhiên: - Là quần thể mà trong đó các cá thể tự do chọn lựa bạn tình để giao phối và sinh ra con cái. Đây là hình thức giao phối phổ biến nhất ở động vật. - Quần thể ngẫu phối là đơn vị tồn tại và đơn vị sinh sản của loài trong tự nhiên. - Quan hệ sinh sản là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và thời gian. - Quá trình giao phối à quần thể đa dạng về kiểu gen và đa dạng về kiểu hình à Quần thể giao phối nỗi bật đặc điểm đa hình. - Trong một quần thể động vật và thực vật giao phối thì số gen trong kiểu gen rất lớn, số gen có nhiều alen cũng rất phổ biến ==> Quần thể rất đa hình ==> Các cá thể trong quần thể giao phối chỉ giống nhau về những nét cơ bản, nhƣng sai khác nhau về các nét chi tiết. - Tuy quần thể đa hình nhƣng một quần thể xác định đƣợc phân biệt với quần thể khác cùng loài ở những tần số tƣơng đối các alen, các kiểu gen và kiểu hình.
* Nếu gọi r là số alen thuộc một gen (locut), n là số gen khác nhau trong đó các gen phân ly độc lập thì số kiểu gen trong quần thể đƣợc tính bằng công thức: [1/2(r(r+1))]^n II/ Định luật Hacđi – Vanbec: *Nội dung định luật: - Trong những điều kiện nhất định, thì ngay trong lòng một quần thể giao phối, tần số tƣơng đối của các alen ở mổi gen có khuynh hƣớng duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác. *Chứng minh: - Giả sử trong 1 kiểu gen có 2 alen A và a, thì trong quần thể tồn tại 3 kiểu gen AA, Aa, aa. ==>Vậy nếu kiểu gen có hai alen có tần số là alen A là p và alen a có tần số là q ==> Tần số tƣơng đối của các gen là các số hạng triển khai bình phƣơng tổng tần số alen (P + q)^2.
- Nếu trƣơng hợp sự cân bằng của quần thể với các dãy alen thì tần số tƣơng đối của các gen là các số hạng triển khai bình phƣơng tổng tần số các alen (p + q + r )^2 III/ Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi – Vanbec: Định luật Hacđi – Vanbec chỉ đúng trong những diều kiện nhất định: - Số lƣợng cá thể đủ lớn. - Quần thể ngẫu phối. - Các loại giao tử cơ khả năng sống và thu tnh nhƣ nhau. - Các liạo hợp tử có sức sống nhƣ nhau, không có đột biến và chọn lọc, không có hiện tƣợng du nhập gen. IV/ Ý nghĩa của định luật Hacđi – Vanbec: a. Về mặt lý luận: - Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể. - Giải thích vì sao trong tự nhiên lại có những quần thể ổn định trong thời gian dài. b. Về mặt thực tiễn: - Biết tỷ lệ kiểu hình ta có thể xác định đƣợc tần số tƣơng đối của các kiểu gen và các alenà Khi biết đƣợc tần số xuất hiện đột biến nào đó, có thể dự tính đƣợc xác xuất bắt gặp cá thể đột biến trong quần thể hoặc dự đoán sự tiềm tàng của các gen hay các đột biến có hại trong quần thể CHƢƠNG IV: ỨNG DỤNG DI TRUYỀNG HỌC Bài 22: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG I/ Giới thiệu về nguồn gen tự nhiên và nhân tạo: 1. Nguồn gen tự nhiên: - Thu thập các vật liệu khởi đầu từ nguồn gen tự nhiên nhƣ: cây hoang dại, hoặc chọn lọc các cây trồng có nguồn gốc địa phƣơng thích nghi cao với điều kiện môi trƣờng. 2. Nguồn gen nhân tạo: - Thông qua lai tạo ==> Làm tăng biến dị tổ hợp. Thu thập thành lập “Ngân hàng gen”, qua trao đổi giữa các quốc gia với nhau hình thành nguồn vật liệu ban đầu khá phong phú. II/ Chọn giống từ nguồn biến dị tổ hợp: * Lai là phƣơng pháp tạo ra nguồn biến dị tổ hợp phong phú nhất. Biến dị tổ hợp
lại có nguồn gen đa dạng đã thể hiện thành kiểu hình phong phú tạo thành nguồn nguyên liệu đồ dào cho chọn giống. - Dựa vào sự sai khác về kiểu gen P ngƣời ta phân biệt thành các phép lai khác nhau: 1. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp: - Trong sinh sản hữu tính ==> Tạo ra các tổ hợp gen mới. - Cho các cá thể có tổ hợp gen mới này tự phấn hoặc giao phối gần ==> dòng thuần chủng. - Cho các dòng thuần chủng tạo đƣợc lai với nhau ==> Chọn lọc những tổ hợp gen mong muốn. 2. Tạo giống lai có ƣu thế lai cao: a. Khái niệm ƣu thế lai: - Hiện tƣợng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trƣởng và phát triển vƣợt trội so vứi các dạng bố mẹ. b. Giải thích nguyên nhân của hiện tƣợng ƣu thế lai: - Thuyết siêu trội: Con lai có kiểu gen dị hợp tử về nhiều cặp gen ==> có kiểu hình vƣợt trội về nhiều mặt so với các dạng bố mẹ thuần chủng. * Chú ý: Khi cho con lai có ƣu thế lai cao tự thụ phấn nhiều thế hệ thì ƣu thế lai sẽ giảm dần từ F2 ==> Fn (Do tỷ lệ đồng hợp tăng và tỷ lệ dị hợp giảm dần một nửa qua các thế hệ lai) c. Phƣơng pháp tạo ƣu thế lai: + Lai khác dòng: - Tạo dòng thuần chủng khác nhau. - Cho lai các dòng thuần chủng khác nhau - Chọn lọc các tổ hợp lai có ƣu thế lai cao mà nhà chọn giống mong muốn. +Lai khác dòng đơn: Dòng A x Dòng B ==>con lai C ( dùng trong sản xuất). +Lai khác dòng kép: Dòng A x Dòng B ==> Con lai C. Dòng D x Dòng E ==> Con lai F. Con lai C x Con lai F ==> Con lai kép G )Dùng trong sản xuất. Vì ƣu thế lai chỉ thể hiện cao nhất ở F1 và giảm dần trong các thê hệ sau nên không dùng F1 làm giống mà chỉ để sản xuất. Bài 23: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG (TT)
III/ Tạo giống bằng phƣơng pháp gây đột biến: 1. Khái niệm về tạo giống bằng phƣơng pháp gây đột biến: - Là phƣơng pháp sử dụng các tác nhân đột biến vật lý hoặc hóa học làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật. - Mỗi giống có nguồn gen xác định, mà mỗi gen đều có một mức phản ứng đặc trƣng ==> Mỗi giống có một mức trần về năng suất. - Để có năng suất cao hơn ==> Phải làm thay đổi mức phản ứng ==> làm thay đổi kiểu gen. Ngoài phƣơng pháp lai tạo biến dị tổ hợp còn có thể gây đột biến để tạo nguồn vật liệu cho chọn giống. * Phƣơng pháp tạo giống đột biến có thể thực hiện qua các bƣớc sau: a. Xử lý mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến: - Lựa chọn tác nhân gây đột biến thích hợp, tìm hiểu liều lƣợng xác định và xác định thời gian xử lý hợp lý. b. Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn: - Dựa vào các đặc điểm có thể nhận biết đƣợc để tách các cá thể có đặc điểm mong muốn ra khỏi quần các cá thể khác. c. Tạo dòng thuần chủng: - Sau khi đã nhận biết đƣợc thể đột biến mong muốn, cho chúng sinh sản để nhân lên thành dòng thuần chủng theo đột biến tạo đƣợc. 2. Một số thành tựu tạo giống bằng gây đột biến ở Việt Nam: a. Gây đột biến bằng các tác nhân vật lý: - Các loại tia phóng xạ, tia tử ngoại hay sốc nhiệt đều có thể gây đột biến gen và đột biến nhiễm sắc thể. - Những thể đột biến có lợi đƣợc trực tiếp nhân thành giống mới hoặc dùng làm bố mẹ để lai tạo giống. b. Gây đột biến bằng các tác nhân hóa học: - Một số chất hóa học nhƣ: 5BU (5 brommôuraxin), EMS (ÊtylMêtyl sunphônat, NMU (NitrôMetylUrê). ==>Việc sử dụng các tác nhân đột biến vật lý hoặc hóa học tạo ra các đột biến, chọn lọc các thể đột biến có lợi để có thể nhân thành giống trực tiếp hoặc có thể làm bố mẹ để lai tạo giống. Bài 24: TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO I. TẠO GIỐNG THỰC VẬT
1. Nuôi cấy hạt phấn *Cách tiến hành: - Nuôi hạt phấn trên môi trƣờng nhân tạo thành các dòng tế bào đơn bội - Chọn lọc in vitro ở mức tế bào những dòng có đặc tính mong muốn. - Lƣỡng bội hoá các dòng tế bào đơn bội: + Lƣỡng bội hoá dòng tế bào (n) thành (2n) rồi cho mọc thành cây. + Cho dòng tế bào (n) mọc thành cây (n) rồi mới lƣỡng bội hoá thành cây (2n). *Ƣu điểm: Tạo ra các dòng thuần chủng; tính trạng chọn lọc đƣợc sẽ rất ổn định. 2. Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo - Cách tiến hành: + Nuôi tế bào xôma trong môi trƣờng nhân tạo, thành mô sẹo (callus) + Sử dụng các loại hormone sinh trƣởng để điều khiển mô sẹo thành cây hoàn chỉnh. - Ƣu điểm: Nhân nhanh giống cây trồng quý - hiếm và sạch bệnh. 3. Tạo giống bằng chọn dòng tế bào xôma có biến dị - Nuôi cấy tế bào có 2n NST trên môi trƣờng nhân tạo sẽ xuất hiện biến dị cao hơn mức bình thƣờng. Các biến dị này đƣợc chọn lọc thành các giống cây mới. 4. Dung hợp tế bào trần - Cách tiến hành: + Loại bỏ thành xenlulose thành tế bào trần + Cho dung hợp 2 khối nhân và tế bào chất thành một ==> Tế bào lai xôma. + Tái sinh tế bào lai xôma thành cây lai xôma (thể song nhị bội) - Ƣu điểm: tạo cây lai khác loài mang đặc điểm của cả 2loài. II. TẠO GIỐNG ĐỘNG VẬT 1. Cấy truyền phôi (công nghệ tăng sinh ở động vật) - Cách tiến hành: Tách phôi thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần sau đó sẽ phát triển thành một phôi riêng biệt. - Ứng dụng: + Phối hợp hai hay nhiều phôi thành 1 thể khảm ==> mở ra hƣớng tạo vật nuôi khác loài + Biến đổi gen của phôi theo hƣớng có lợi cho ngƣời. 2. Nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân - Nhân bản vơ tính ở ĐV đƣợc nhn bản từ tế bo xơma, khơng cần cĩ sự tham gia của nhn tế bo sinh dục, chỉ cn tế bo chất của nỗn bo
Bài 25: TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ GEN - Là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi, có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới. Công nghệ hiện nay chủ yếu là kỹ thuật chuyển gen. II. QUY TRÌNH CHUYỂN GEN *Gồm 3 khâu chủ yếu 1. Tạo ADN tái tổ hợp a/ Nguyên liệu - Gen cần chuyển - Thể truyền: Plasmit trong tế bào chất của vi khuẩn, thực khẩn thể lamđa - Enzim cắt giới hạn (Restrictaza) và enzim nối (Ligaza) b/ Cách tiến hành - Tách plasmit từ vi khuẩn, tách gen cần chuyển từ tế bào cho. - Cắt plasmit và gen bằng 1loại enzim cắt giới hạn - Nối gen với plasmit bằng enzim nối ==> tạo thành ADN tái tổ hợp. 2. Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận - Phƣơng pháp biến nạp: Dùng CaCl2, xung điện hoặc sốc nhiệt để làm dãn màng sinh chất của tế bào, khi đó ADN tái tổ hợp sẽ chui qua. - Phƣơng pháp tải nạp: Dùng virus trung tính làm thể truyền rồi cho lây nhiễm vào vi khuẩn. - Phƣơng pháp bắn gen (dùng súng bắn gen) - Phƣơng pháp vi tiêm 3. Tách dòng chứa ADN tái tổ hợp - Để nhận biết đƣợc tế bào vi khuẩn nào đã nhận đƣợc ADN tái tổ hợp, các nhà khoa học thể truyền có các dấu chuẩn hoặc các gen đánh dấu. Gen đánh dấu có thể là gen kháng kháng sinh. III. THÀNH TỰU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN - Tái tổ hợp thông tin di truyền giữa các loài khác xa nhau mà lai hữu tính không thể thực hiện đƣợc. - Tạo ra các sinh vật chuyển gen, nhằm phục vụ tốt hơn cho cuộc sống của con ngƣời cả về số lƣợng và chất lƣợng.
Bài 26: TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN (TT) IV. Tạo dòng vi sinh vật : - Các chủng VSV chuyển gen ( mang gen ngƣời hay các đối tƣợng khác) ==> sản phẩm mong muốn( hocmôn,prôtêin, vacxin) 1. Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin ở ngƣời: - Chuyển gen tổng hợp hooc môn insulin của ngƣời vào vi khuẩn Ecoli bằng cách dùng plasmit làm thể truyền ==> Vi khuẩn sản xuất hooc môn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đƣờng trên quy mô cong nghiệp. 2. Tạo chủng VK Ecoli sản xuất hocmôn somatostatin: - Phân lập gen mã hóasomatostatin ( in vitro). - Tạo ADN tái tổ hợp ( gắn vào plasmit). - Chuyển vào E.coli. - Phân lập dòng thuần. - Nuôi cấy trên quy mô công nghiệp V. Tạo giống thực vật: - Thực vật biến đổi gen sản xuất prôtêin trị liệu, kháng thể, chất dẻo; tăng năng suất, - Thời gian tạo giống ngắn. - Phƣơng pháp chuyển gen: chuyển gen bằng Ti-plasmit, bằng virut, chuyển gen qua ống phấn, vi tiêm vào tế bào trần, dùng súng bắn gen 1. Cà chua chuyển gen gen SX etilen bị bất hoạt) cho quả chín chậm, cà chua đƣợc chuyển gen kháng virut giúp giảm chi phí SX. 2. Lúa chuyển gen tổng hợp: Bêta-caroten VI. Tạo giống động vật: - Động vật biến đổi gen có năng suất và chất lƣợng cao hơn, có thể tạo ra thuóc chữa bệnh cho con ngƣời, - Phƣơng pháp chuyển gen : * Vi tiêm: đoạn ADN đƣợc bơm vào nhân non. * Sử dụng tế bào gốc: tánh tế bào gốc ==> chuyển gen ==> cấy trở lại phôi. * Sử dụng tinh trùng làm vectơ mang gen
1. Tạo giống cừu sản xuất prôtêin ngƣời. 2. Tạo giống bò chuyển gen:có 2 cách *PP vi tiêm : - Lấy trứng ra khỏi con vật rồi cho thụ tinh trong ống nghiệm. - Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử(nhân non) và nuôi hợp tử phát triển thành phôi. - Cấy phôi vào tử cung con cái khác để nó mang thai và đẻ bình thƣờng g con vật biến đổi gen. *PP chuyển gen đã cải biến : - Nuôi tế bào và bổ sung AND mang gen cải biến. - Chọn lọc tế bào thay thế gen. - Dung hợp với tế bào trứng đã loại nhân. - Tế bào dung hợp đƣợc cấy vào bò mẹ. V: DI TRUYỀN HỌC NGƢỜI Bài 27: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC NGƢỜI I.NHỮNG KHÓ KHĂN , THUẬN LỢI TRONG NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN NGƢỜI 1.Khó khăn -Con ngƣời chín sinh dục muộn -Số lƣợng con ít -Đời sống của một thế hệ kéo dài -Không thể áp dụng phƣơng pháp phân tích di truyền nhƣ ở các sinh vật khác vì lí do xã hội -Không thể áp dụng phƣơng pháp gây đột biến bằng các tác nhân lí, hóa 2.Thuận lợi: -Mọi thành tựu của khoa học cuối cùng nhằm phục vụ cho con ngƣời=> thuận lợi cho nghiên cứu di truyền ngƣời. -Những thành tựu của y học lâm sàng , y học lí thuyết là cơ sở để phân tích nguyên nhân và ảnh hƣởng của gen lên sự thể hiện tính trạng của ngƣời II.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN NGƢỜI 1.Phƣơng pháp nghiên cứu phả hệ a.Mục đích:Nhằm xác định: + Gen quy định tính trạng là trội hay lặn +Nằm trên NSt thƣờng hay NST giới tính +Di truyền theo những quy luật di truyền nào
b.Nội dung: Nghiên cứu di truyền của một tính trạng nhất định trên những ngƣời có quan hệ họ hàng qua nhiều thế hệ c.Kết quả: Bằng phƣơng pháp di truyền phả hệ , xác định : +Tính trạng mắt đen, tóc quăn là những trính trạng trội so với mắt nâu tóc thẳng +Bệnh mù màu đỏ và lục, bệnh máu khó đông là do những gen lặn liên kết trên NSt giới tính X +Tật dính ngón 2-3 do gen nằm trên NST giới tính Y d.Một số kí hiệu và phân tích phả hệ Qua sát hình 27.1 và cho biết: d1. Bệnh này là do gen trôi hay gen lặn quy định ? d2.Có di truyền liên kết với giới tính không ? d3.Xác định kiểu gen của 4 và 8 d4. Tính xác suất để cặp vợ chồng III8 x III9 sinh con trai bệnh là bao nhiêu? 2.Phƣơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh b.Mục đích: Nhằm xác định đƣợc tính trạng chủ yếu do kiểu gen quyết định hay phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng sống c.Nội dung : So sánh những điểm giống nhau và khác nhau của cùng một tính trạng ở các trƣờng hợp đồng sinh, sống trong cùng một môi trƣờng hoặc khác môi trƣờng -Xác định vai trò của kiểu gen và ảnh hƣởng của môi trƣờng d.Kết quả +Các tính trạng nhóm máu, bệnh máu khó đông hoàn toàn phụ thuộc vào kiểu gen +Khối lƣợng cơ thể, độ thông minh phụ thuộc vào cả kiểu gen và điều kiện môi trƣờng 3.Phƣơng pháp nghiên cứu tế bào học
a.Mục đích : Tìm ra khuyết tật về kiểu gen của các bệnh di truyền để chẩn đoán và điều trị kịp thời b.Nội dung : Quan sát, so sánh cáu trúc hiển vi và số lƣợng của bộ NST trong tế bào của những ngƣời mắc bệnh với tế bào của những ngƣời bình thƣờng c.Kết quả:Phát hiện ra nguyên nhân của một số bệnh nhƣ: +Hội chứng Đao: 3 NSt số 21 +Hội chứng XXX 4.Các phƣơng pháp nghiên cứu khác a.Phƣơng pháp nghiên cứu di truyền quần thể - Dựa vào công thức của định luật Hacđi – vanbec các định tần số các kiểu hình, tính tần số các gen trong quần thể liên quan đến các bệnh di truyền b.Phƣơng pháp di truyền học phân tử: - Biết chính xác vị trí từng Nu trên phân tử AD N, xác định cấu trúc từng gen tƣơng ứng với mỗi tính trạng nhất định. Bài 28: DI TRUYỀN Y HỌC I. Di truyền y học - Là ngành khoa học vận dụng những hiểu biết về di truyền học ngƣời vào y học, giúp cho việc giải thích, chẩn đoán, phòng ngừa, hạn chế các bệnh, tật di truyền và điều trị một số trƣờng hợp bệnh lí. II. Bệnh, tật di truyền ở ngƣời: 1. Khái niệm: - Bệnh di truyền: Các bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh, bệnh miễn dịch bẩm sinh, các khối u bẩm sinh, chậm phát triển trí tuệ bẩm sinh - Tật di truyền: Những bất thƣờng hình thái lớn hoặc nhỏ, có thể biểu hiện ngay trong quá trình phát triển phôi thai, ngay từ khi mới sinh ra hoặc biểu hiện ở giai đoạn muộn hơn nhƣng đã có nguyên nhân ngay từ trƣớc khi sinh. *KL: Các bệnh, tật di truyền đều là những bất thƣờng bẩm sinh. 2. Bệnh, tật di truyền do đột biến gen: - Bệnh, tật di truyền do một gen chi phối: gen bị đột biến mất, thêm, thay thế một hoặc một số cặp nu > gen bị biến đổi > thay đổi tính chất của prôtêin. VD: Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm - Bệnh di truyền do nhiều gen chi phối: các gen tƣơng tác với nhau trong đó gen bị đột biến có vai trò quyết định. VD: bệnh tâm thần phân liệt
3. Bệnh, tật di truyền do biến đổi số lƣợng, cấu trúc NST: - Biến đổi cấu trúc NST thƣờng: NST 21 bị mất đoạn > ung thƣ máu - Biến đổi số lƣợng NST thƣờng: 3NST số 13 (Hội chứng Patau) > đầu nhỏ, sức môi 75%, tai thấp, biến dạng ; 3 NST số 18 (Hội chứng Etuôt): Trán nhỏ, khe mắt hẹp, cẳng tay gập vào cánh tay, - Biến đổi số lƣợng NST giới tính: Hội chứng Claiphentơ (XXY), Hội chứng 3 X (XXX), Hội chứng Tớcnơ (XO) III. Một vài hƣớng nghiên cứu ứng dụng: - Chẩn đoán bệnh sớm và tiến tới dự đoán sớm bệnh di truyền - Điều chỉnh trao đổi chất của tế bào ngƣời bằng cách sửa chữa các nguyên nhân sai hỏng - Kìm hãm vi sinh vật gây bệnh ở mức độ phân tử - Sản xuất các dƣợc phẩm chữa bệnh đa dạng hơn, tác động chính xác và ít phản ứng phụ. Bài 29. DI TRUYỀN Y HỌC (tt) IV. DI TRUYỀN Y HỌC TƢ VẤN: 1. Khái niệm: - Di truyền Y học tƣ vấn là một lĩnh vực chẩn đoán Di truyền Y học đƣợc hình thành dựa trên cơ sở những thành tựu về Di truyền ngƣời và Di truyền Y học. - Nhiệm vụ: Chẩn đoán, cung cấp thông tin về khả năng mắc các loại bệnh di truyền ở đời con của các gia đình đã có bệnh này, từ đó cho lời khuyên trong việc kết hôn, sinh đẻ, đề phòng và hạn chế hậu quả xấu ở đời sau. 2. Cơ sở khoa học của Di truyền Y học tƣ vấn: - Xác minh bệnh có di truyền hay không, đặc điểm di truyền nhƣ thế nào. - Phƣơng pháp chẩn đoán: Nghiên cứu phả hệ, phân tích sinh hóa, xét nghiệm, chẩn đoán trƣớc sinh, 3. Phƣơng pháp tƣ vấn: - Dựa trên các dữ liệu về sơ đồ phả hệ, phân tích kết quả xét nghiệm, để xác định bệnh có phải là bệnh di truyền hay không. - Xác định đặc điểm di truyền của bệnh - Từ đó dự đoán khả năng xuất hiện bệnh này ở đời con. Rồi đƣa ra lời khuyên cho các cặp vợ chồng là có nên sinh con hay không, V. LIỆU PHÁP GEN:
1. Khái niệm: - Liệu pháp gen là việc chữa trị các bệnh di truyền bằng cách phục hồi chức năng của các gen bị đột biến dựa trên nguyên tắc đƣa bổ sung gen lành vào cơ thể ngƣời bệnh hay thay gen bệnh bằng gen lành 2. Một số ứng dụng bƣớc đầu: - Chuyển gen TNF vào tế bào limphô T có khả năng xâm nhập khối u, sau đó cấy các tế bào này vào cơ thể để tiêu diệt khối u. - Ngƣời ta hy vọng dùng liệu pháp gen để chữa trị các bệnh nhƣ tim mạch, AIDS, VI. SỬ DỤNG CHỈ SỐ ADN: 1. Khái niệm: - Chỉ số ADN là trình tự lặp lại của một đoạn nuclêôtit trên ADN không chứa mã di truyền. - Chỉ số ADN có tính chuyên biệt rất cao. 2. Các ứng dụng: - Xác định cá thể trong các vụ tai nạn máy bay, các vụ cháy, mà không còn nguyên xác. - Xác định mối quan hệ huyết thống - Chẩn đoán, phân tích bệnh di truyền. - Trong khoa học hình sự: Dùng để xác định tội phạm, tìm ra thủ phạm trong các vụ án. Bài 30. BẢO VỆ VỐN GEN DI TRUYỀN CỦA LOÀI NGƢỜI I. GÁNH NẶNG DI TRUYỀN: - Gánh nặng di truyền là sự tồn tại các đột biến gen gây chết hoặc nửa gây chết trong vốn gen của quần thể ngƣời. Nếu gen này ở trạng thái đồng hợp tử sẽ làm chết các cá thể hay làm giảm sức sống của họ. II. DI TRUYỀN Y HỌC VỚI BỆNH UNG THƢ VÀ BỆNH AIDS: 1. Di truyền Y học với bệnh ung thƣ: - Bệnh ung thƣ là hiện tƣợng tế bào phân chia vô tổ chức thành khối u và sau đó di căn. Nguyên nhân bệnh xét ở mặt phân tử là do các biến đổi cấu trúc ADN. - Phòng ngừa ung thƣ bằng cách: Bảo vệ môi trƣờng sống, hạn chế các tác nhân gây ung thƣ, duy trì cuộc sống lành mạnh, tránh làm thay đổi môi trƣờng sinh lí, sinh hóa của cơ thể, không kết hôn gần để tránh xuất hiện các dạng đồng hợp tử lặn
về gen gây đột biến, gây bệnh ung thƣ ở thế hệ sau. 2. Di truyền Y học với bệnh AIDS: - AIDS là hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải do vi rút HIV gây ra. - Ngày nay, bằng kĩ thuật hiện đại, ngƣời ta làm chậm sự tiến triển của bệnh bằng liệu pháp di truyền nhằm hạn chế sự phát triển của bệnh AIDS. III. SỰ DI TRUYỀN TRÍ NĂNG: - Trí năng là khả năng trí tuệ của con ngƣời. Trí năng đƣợc xác định là có di truyền. - Biểu hiện của trí năng phụ thuộc vào gen điều hòa nhiều hơn gen cấu trúc. - Sự di truyền trí năng đƣợc đánh giá qua chỉ số IQ. - Chỉ số IQ còn chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố từ môi trƣờng. - Để bảo vệ tiềm năng di truyền và khả năng biểu hiện trí năng của con ngƣời cần tránh những tác nhân gây đột biến gen của loài ngƣời. IV. BẢO VỆ DI TRUYỀN CỦA LOÀI NGƢỜI VÀ CỦA NGƢỜI VIỆT NAM. - Di truyền học phóng xạ đã xác định tất cả các bức xạ ion hóa đều có khả năng gây đột biến > Tránh gây nhiễm xạ môi trƣờng sống từ vũ khí hạt nhân hay các vụ thử vũ khí hạt nhân. - Di truyền học độc tố, Di truyền học Dƣợc lí nghiên cứu tính nhạy cảm, sự phản ứng khác nhau của con ngƣời đối với từng loại hóa dƣợc. PHẦN VI : TIẾN HOÁ CHƢƠNG I . BẰNG CHỨNG TIẾN HOÁ Bài 32: BẰNG CHỨNG GIẢI PHẪU SO SÁNH I.Bằng chứng giải phẫu học so sánh 1.Cơ quan tƣơng đồng - Cơ quan tƣơng đồng(cùng nguồn) là những cơ quan nằm ở những vị trí tƣơng ứng trên cơ thể,có cùng nguồn gốctrong quá trình phát triển phôi cho nên có kiểu cấu tạo giống nhau - Kiếu cấu tạo giống nhau của các cơ quan tƣơng đồng phản ánh nguồn gốc chung,phản ánh sự tiến hoá phân li 2.Cơ quan thoái hoá
- Cơ quan thoái hoá là cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trƣởng thành.Do điều kiện sống của loài thay đổi các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu tiêu giảm dần và chỉ để lại 1 vài vết tích xƣa kia của chúng - TH cơ quan thóai hoá lại phát triển mạnh và biểu hiện ở cá thể nào đó gọi là hiện tƣợng lại tổ. 3.Cơ quan tƣơng tự - Cơ quan tƣơng tự(cơ quan củng chức năng)là cơ quan có nguồn gốc khác nhƣng đảm nhận những chƣc 1năng giống nhau nên có hình thái tƣơng tự nhau. - Cơ quan tƣơng tự phản ánh sự tiến hoá đồng quy nên có hình thái tƣơng tự . II.Bằng chứng phôi sinh học so sánh 1.Sự giống nhau trong phát triển phôi VD hôi của ngƣời ,gà,giống cá,thú - Sự giống nhau trong phát triển phôi của các loài thuộc các nhóm phân loại khác là một bằng chứng về nguồn gốc chung của chúng.những điểm giông nhau đó càng nhiều và càng kéo dài trong những giai đoạn phát triển muộn của phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng càng gần 2.Định luật phát sinh sinh vật. - Định luật:sự phát triển cá thể phản ánh 1 cách rút gọn sự phát triển của loài. - Định luật phản ánh quan hệ giữa phát triển cá thể và phát triểnchủng loại,có thể vận dụng để xem xét mối quan hệ họ hàng giữa các loài. Bài 33: BẰNG CHỨNG ĐỊA LÍ SINH HỌC I.Đặc điểm của hệ động ,thực vật ở một số vùng lục địa 1.Hệ động,thực vật vùng Cổ Bắc và vùng Tân Bắc - Vùng cổ Bắc và Tân Bắc có hệ động vật về căn bản là giống nhau.Sự tồn tại một số loài đặc trƣng ở mỗi vùng là do đến Kỉ Đệ Tứ đại lục Châu Mĩ mới tách đại lục Âu- Á tại eo biển Bêrinh,vì vậy sự hình thành các loài đặc hữu giữa 2 vùng là độc lập với nhau và cách li địa lí. 2.Hệ động,thực vật ở vùng lục địa Úc - Hệ động vật ở đây khác biệt rõ rệt so với các vùng lân cận.Thú bậc thấp:thú có túi,thú mỏ vịt "Đặc điểm hệ động thực vật từng vùng không những phụ thuộc vào điều kiện địa lí sinh thái của vùng đó mà còn phụ thuộc vùng đó đã tách khỏi các vùng địa lí khác
vào thời kì nào trong quá trình tiến hoá của sinh giới. II.Hệ động,thực vật trên các đảo - Hệ động ,thực vật ở đảo đại dƣơng nghèo hơn ở đảo lục địa.Đặc điểm hệ động,thực vật ở đảo là bằng chứng về quá trình hình thành loài mới dƣới tác dụng của CLTN và cách li địa lí "Những tài liệu địa sinh vật học chứng tỏ mỗi loài sinh vật đã phát sinh trong 1 thời kì lịch sử nhất định,tại 1 vùng nhất định.Cách li địa lí là nhân tố thúc đẩy sự phân li của các loài. Bài 34: BẰNG CHỨNG TẾ BÀO HỌC VÀ SINH HỌC PHÂN TỬ I. Bằng chứng tế bào học 1. Nội dung học thuyết tế bào - Tất cả các cơ thể sinh vật đều đƣợc cấu tạo từ tế bào. - Tế bào là đơn vị cấu tạo của cơ thể. - Các tế bào đều đƣợc sinh ra từ các tế bào sống trƣớc nó. 2. Ý nghĩa: Nguồn gốc thống nhất của sinh giới. II. Bằng chứng sinh học phân tử. 1. Bằng chứng. a) ADN. - Các loài sinh vật đều có vật chất di truyền là ADN. - ADN của các loài đều đƣợc cấu tạo từ 4 loại nuclêôtit. ADN có vai trò mang và truyền đạt thông tin di truyền. - ADN của các loài khác nhau ở thành phần, số lƣợng, trình tự sắp xếp của các loại nuclêôtit. b) Mã di truyền. - Mã di truyền của các loài sinh vật có đặc điểm giống nhau. - Thông tin di truyền ở tất cả các loài đều đƣợc mã hóa theo nguyên tắc chung. c) Prôtêin. - Prôtêin của các loài sinh vật đều đƣợc cấu tạo từ 20 loại axit amin. - Mỗi loại prôtêin của loài đƣợc đặc trƣng bởi số lƣợng, thành phần và trình tự sắp xếp của các loại axit amin. * Các loài có quan hệ họ hàng càng gần nhau thì trình tự và tỉ lệ các axit amin và
nuclêôtit càng giống nhau và ngƣợc lại 2. Ý nghĩa: Nguồn gốc thống nhất của các loài Chƣơng II . NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIÉN HÓA Bài 35. HỌC THUYẾT TIẾN HÓA CỔ ĐIỂN I. Học thuyết của Lamac (1744-1829): * Tiến hóa không đơn thuần là sự biến đổi mà là sự phát triển có kế thừa lịch sử . * Dấu hiệu của tiến hóa : Sự nâng cao dần trình độ tổ chức của cơ thể từ đơn giản đến phức tạp. 1. Nguyên nhân : Do thay đổi của ngoại cảnh hoặc tập quán hoạt động của động vật. 2. Cơ chế : Những biến đổi do tác dụng của ngoại cảnh hoặc tập quán hoạt động của đv đều đƣợc di truyền và tích lũy qua các thế hệ. 3. Sự hình thành đặc điểm thích nghi : Ngoại cảnh thay đổi chậm nên mọi sinh vật có khả năng phản ứng kịp thời và không loài nào bị đào thải. 4. Sự hình thành loài mới : Loài mới đƣợc hình thành từ từ tƣơng ứng với sự thay đổi ngoại cảnh. 5. Thành công và tồn tại : *Thành công : - Ngƣời đầu tiên xây dựng học thuyết tiến hóa trên cơ sở duy vật biện chứng. - Ngƣời đầu tiên bác bỏ vai trò của thƣợng đế trong việc giải thích nguồn gốc các loài. *Tồn tại: Chƣa giải thích đƣợc tính hợp lý của đặc điểm thích nghi.và chƣa giải thích đƣợc chiều hƣớng tiến hóa của sinh giới. II. Học thuyết của ĐacUyn (1809-1882) 1. Biến dị và di truyền a) Biến dị cá thể: Sự phát sinh những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài trong quá trình sinh sản xuất hiện ở từng cá thể riêng lẻ và theo hƣớng không xác định là nguyên liệu chủ yếu của chọn giống và tiến hóa. b) Tính di truyền : Cơ sở cho sự tích lũy các biến dị nhỏ ® biến đổi lớn. 2. Chọn lọc nhân tạo a) Nội dung : Vừa đào thải những biến dị bất lợi, vừa tích lũy những biến dị có lợi cho con ngƣời.
b) Động lực : Nhu cầu thị hiếu của con ngƣời. c) Kết quả : Mỗi giống vật nuôi hay cây trồng thích nghi cao độ với nhu cầu xác định của ngƣời. d) Vai trò : Nhân tố chính qui định chiều hƣớng và tốc độ biến đổi của các giống vậtnuôi,cây trồng. 3. Chọn lọc tự nhiên a) Nội dung : Vừa đào thải những biến dị bất lợi, vừa tích lũy những biến dị có lợi cho sinh vật. b) Động lực : Đấu tranh sinh tồn. c) Kết quả : Phân hóa khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể trong quần thể. d) Vai trò : Nhân tố chính qui định sự hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật. e) Sự hình thành loài mới : Loài mới đƣợc hình thành qua nhiều dạng trung gian dƣới t/d của CLTN theo con đƣờng phân li tt từ 1 gốc chung. 4. Thành công và tồn tại : - Chứng minh toàn bộ sinh giới ngày nay là kết quả quá trình tiến hóa từ một gốc chung - Chƣa hiểu rõ nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di truyền các biến dị. Bài 36: THUYẾT TIẾN HÓA HIỆN ĐẠI I. Thuyết tiến hóa tổng hợp: 1. Sự ra đời của thuyết tiến hóa tổng hợp: - Dobsanxki: biến đổi di truyền liên quan đến tiến hóa, chủ yếu là biến dị nhỏ tuân theo các qui luật Menđen - Mayơ: đề cập các khái niệm: sinh học về loài, sự hình thành loài khác khu. - Simson: tiến hóa là sự tích lũy dần các gen đột biến nhỏ trong quần thể. 2. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn: a. Tiến hóa nhỏ : - K/N: quá trình biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể gốc đƣa đến hình thành loài mới - Diễn biến : phát sinh đột biến trong quần thể,thông qua giao phối phát tán đb. - Qui mô : Phạm vi phân bố tƣơng đối hẹp, thời gian lịch sử tƣơng đối ngắn b. Tiến hóa lớn :
- K/N : Là quá trình hình thành các đơn vị trên 3. Đơn vị tiến hóa cơ sở: a. Quần thể: đơn vị tiến hóa cơ sở + Có tính toàn vẹn trong không gian, thời gian + Biến đổi cấu trúc di truyền qua các thế hệ + Đơn vị tồn tại thực trong tự nhiên,đơn vị sinh sản nhỏ nhất,là nơi diễn ra tiến hóa nhỏ b. Quá trình tiến hóa: - Bất đầu bằng những biến đổi di truyền trong qt - Dấu hiệu: sự thay đổi tần số alen và kiểu gen của qt theo hƣớng xác định, qua nhiều thế hệ II. Thuyết tiến hóa trung tính: - Do Kimura đề xuất dựa trên các nghiên cứu về cấp phân tử (prôtêin) - Đột biến trung tính: đột biến không có lợi cũng không có hại (đa số ở cấp phân tử) - Nội dung thuyết tiến hóa trung tính: - Nhân tố tiến hóa: Quá trình đột biến làm phát sinh những đột biến trung tính - Cơ chế tiến hóa: Sự củng cố ngẫu nhiên các đột biến trung tính, không chịu tác dụng của CLTN - Cống hiến: Nêu lên sự tiến hóa cấp phân tử. Giải thích sự đa dạng của các phân tử prôtêin, sự đa dạng cân bằng trong quần thể BÀI 37: CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA I. ĐỘT BIẾN - Tạo ra nguồn nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa. - Tạo ra các biến dị di truyền ==> gây ra những sai khác nhỏ hoặc những biến đổi lớn trên cơ thể SV. - Phần lớn db tự nhiên là có hại nhƣng là nguyên liệu tiến hóa, thể db có thể thay đổi giá trị thích nghi khi môi trƣờng thay đổi ho?c thay d?i tùy từng tổ hợp gen. - ĐBG là nguồn nguyên liệu chủ yếu vì: phổ biến và ít ảnh hƣởng đến sức sống và sự sinh sản của sinh vật hon db NST - Tần số db ở mỗi gen rất thấp (10-6 ==>10-4) nhƣng SV có số lƣợng gen rất lớn nên số gen ĐB nhiều. - f phụ thuộc vào các loại tác nhân ĐB và đặc điểm cấu trúc của gen.
II. DI NHẬP GEN. - Di - nhập gen (dòng gen) là sự lan truyền gen từ quần thể này sang quần thể khác. - Di nhập gen làm thay đổi tần số các gen và vốn gen của quần thể . III. GIAO PHỐI KHÔNG NGẪU NHIÊN. - Tạo ra nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa. - làm cho tỉ lệ các kiểu gen trong quần thể thay đổi qua các thế hệ. Tự phối, tự thụ hoặc giao phối gần làm thay đổi cáu trúc di truyền của quần thể, tỉ lệ dị hợp giảm, đồng hợp tăng tạo điều kiện cho gen lặn biểu hiện. BÀI 38: CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA (TT) IV. CHỌN LỌC TỰ NHIÊN: 1. Tác động của chọn lọc tự nhiên: - Tác động chủ yếu của CLTN là sự phân hóa khả năng sinh sản của những kiểu gen khác nhau trong quần thể, làm cho tần số tƣơng đối của các alen trong mỗi gen biến đổi theo hƣớng xác định và các quần thể có vốn gen thích nghi hơn sẽ thay thế những quần thể kém thích nghi - Áp lực của chọn lọc tự nhiên lớn hơn áp lực áp lực của đột biến và tác động lên cả quần thể. 2. Các hình thức chọn lọc tự nhiên: a. Chọn lọc ổn định: - là kiểu chọn lọc bảo tồn những cá thể mang tính trạng trung bình, đào thải những cá thể mang tính trạng lệch xa mức trung bình. - Diễn ra khi điều kiện sống không thay đổi. - Hƣớng chọn lọc ổn định, kết quả kiên định kiểu gen đã đạt đƣợc. b. Chọn lọc vận động: - Tần số kiểu gen biến đổi theo hƣớng thích nghi với tác động của nhân tố chọn lọc định hƣớng - Diễn ra khi điều kiện sống thay đổi theo hƣớng xác định. - Kết quả: đặc điểm thích nghi cũ dần thay thế bởi đặc điểm thích nghi mới. c. Chọn lọc phân hóa: - Khi điều kiện sống thay đổi và trở nên không đồng nhất, số đông cá thể mang tính trạng trung bình rơi vào điều kiện bất lợi bị đào thải. Chọn lọc diễn ra theo một số hƣớng, trong mỗi hƣớng hình thành nhóm các thể thích nghi với hƣớng
chọn lọc. Sau đó mỗi nhóm chịu tác động của kiểu chọn lọc ổn định. - Kết quả: quần thể ban đầu bị phân hóa thành nhiều kiểu hình. * Chọn lọc tự nhiên không chỉ là nhân tố quy định nhịp độ biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể mà còn định hƣớng quá trình tiến hóa thông qua các hình thức chọn lọc V. CÁC YẾU TỐ NGẪU NHIÊN: - Tần số tƣơng đối cảu các alen trong một quần thể có thể thay đổi đột ngột do một yếu tố ngẫu nhiên nào đó. VD : Tần số của quần thể gốc là 0.5A:0.5a đột ngột biến đổi thành 0.7A: 0.3a ở quần thể mới, thậm chí tần số của A= 0, của a = 1 - Hiện tƣợng này thƣờng xảy ra trong những quần thể nhỏ. Bài 39 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI I.Giải thích sự hình thành đặc điểm thích nghi. 1. Sự hoá đen của các loài bƣớu ở vùng công nghiệp. a.Thực nghiệm quan sát sự thích nghi của bƣớm Biston betunia: (SGK) b. giải thích: - Hiện tƣợng xuất hiện màu đen ở bƣớm là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên những biến dị có lợi đã phát sinh ngẩu nhiên trong quần thể chứ không phải là sự biến đổi của cơ thể bƣớm để thích nghi với môi trƣờng. * Sự hình thành đặc điểm thích nghi là kết quả một quá trình lịch sử chịu sự chi phối của 3 nhân tố: quá trình độ biến, giao phối, CLTN. 2. Sự tăng cƣờng sức đề kháng : (sơ đồ) a. Thực nghiệm quan sát sự tăng cƣờng sức đề kháng của rận đối với DDT : *Giả sử: tính kháng D DT do 4 gen lặn a, b, c, d tác động bổ sung thì kiểu gen aaBBCCDD có sức đề kháng kém hơn kiểu gen aabbCCDD, aabbccDD sức đề kháng tốt nhất thuộc về KG aabbccdd. *Tính: đa hình về kiểu gen trong quần thể giao phối giải thích vì sao khi dùng một loại thuốc trừ sau mới dù với liều cao cũng không hi vọng tiêu diệt đƣợc hết toàn bộ sâu bọ cùng một lúc. => Sử dụng liều thuốc thích hợp. II. Hiện tƣợng đa hình cân bằng di truyền - Trong sự đa hình cân bằng không có sự thay thế hoàn toàn một alen này bằng một alen khác là sự ƣu tiên di trì các thể dị hợp về một gen hoặc một nhóm gen. III.Sự hợp lí tƣơng đối: - Mỗi đặc điểm thích nghi chỉ có tính hợp lí tƣơng đối: nghĩa là 1 đặc điểm vốn có lợi trong hoàn cảnh cũ nhƣng trở thành bất lợi trong hoàn cảnh mới. Và dạnh cũ đƣợc thay thế bằng dạng mới thích nghi hơn.
- Ngay trong hoàn cảnh phù hợp đặc điểm thích nghi chỉ hợp lí tƣong đối. Bài 40: LOÀI SINH HỌC VÀ CÁC CƠ CHẾ CÁCH LY I. LOÀI SINH HỌC: 1. Khái niệm : Là nhóm cá thể có vốn gen chung, có những tính trạng chung về hình thái sinh lý, có khu phân bố xác định, trong đó các cá thể giao phối với nhau và đƣợc cách ly sinh sản với những nhóm quần thể thuộc loài khác 2. Các tiêu chuẩn phân biệt hai loài thân thuộc: a. Tiêu chuẩn hình thái: hai loài khác nhau có sự gián đoạn về hình thái. b. Tiêu chuẩn địa lí - sinh thái: - Hai loài thân thuộc chiếm hai khu phân bố riêng biệt. Ví dụ: Loài voi Châu Phi trán dô, tai to, với loài voi Ấn Độ trán lõm tai nhỏ - Hai loài thân thuộc có khu phân bố trùng nhau một phần hay trùng nhau hoàn toàn. Ví dụ: Loài mao lƣơng sống ở bãi cỏ ẩm có chồi nách, với loài mao lƣơng sống ở bờ ao lá hình bầu dục ít răng cƣa. c. Tiêu chuẩn sinh lý - hoá sinh: protêin tƣơng ứng ở các loài khác nhau đƣợc phân biệt ở: - Đặc tính vật lí (khả năng chịu nhiệt). - Đặc tính hoá sinh: số lƣợng, thành phần và trình tự sắp xếp các axit amin trong phân tử Prôtêin. d. Tiêu chuẩn cách li sinh sản: giữa các loài khác nhau có sự cách li sinh sản. 3. Sơ lƣợc về cấu trúc của loài: -Quần thể: là đơn vị tổ chức cơ sở của loài. -Nòi: là các quần thể hay nhóm quần thể phân bố liên tục hoặc là gián đoạn. +Nòi địa lí: là nhóm quần thể phân bố trong một khu vực đại lí xác định. VD: (SGK) +Nòi sinh thái: là nhóm quần thể thích nghi với những điều kiện sinh thái xác định. VD: (SGK) +Nòi sinh học: Là nhóm quần thể kí sinh trên loài vật chủ xác định hoặc trên những phần khác nhau của cơ thể vật chủ. VD: (SGK) II. CÁC CƠ CHẾ CÁCH LI: 1. Các cơ chế cách li: a. Cách li địa lí: các quần thể sinh vật trên cạn và dƣới nƣớc bị cách li bởi các vật chƣớng ngại địa lí: núi, sông, biển và dãy đất liền. b. Cách li sinh sản: (cách li di truyền) -Cách li trƣớc hợp tử: do chênh lệch về mùa sinh sản khác nhau về tập tính sinh
dục -Cách li sau hợp tử: do sự không tƣơng đồng giữa 2 bộ NST của hai loài bố mẹ. 2. Vai trò: ngân cản sự giao phối tự do " củng cố và tăng cƣờng sự phân hoá nhóm gen trong quân thể bị chia cắt. 3. Mối quan hệ giữa các cơ chế cách li: -Cách li địa lí là điều kiện cần thiết cho các nhóm cá thể đã phân hoá tích luỹ các biến dị di truyền theo những hƣớng khác nhau, làm cho thành phần kiểu gen sai khác ngày càng nhiều. -Cách li địa lí kéo dài dẫn đến cách li sinh sản (cách li di truyền) đánh dấu sự xuất hiện loài mới Bài 41: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI I. HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CON ĐƢỜNG ĐỊA LÍ: 1. Ví dụ: loài chim sẻ ngô có ba nòi chính: -Nòi Châu Âu: lƣng xanh, bụng vàng, -Nòi Ấn Độ: lƣng bụng đều xám, -Nòi Trung Quốc: lƣng vàng, gáy xanh, + Nơi tiếp giáp giữa các nòi đều có dạng lai tự nhiên " đây là các nòi cùng loài + Tại vùng thƣợng lƣu sông Amua các nòi Châu Âu và TQ cùng tồn tại mà không có dạng lai " đây là giai đoạn chuyển từ nòi địa lí sang loài mối 2. Đặc điểm: - Loài mở rộng khu phân bố chiếm những vùng khác nhau hoặc khu phân bố của loài bị chia cắt, đều kiện sống khác nhau " CLTN tích luỹ các biến dị di truyền theo những hƣớng khác nhau " nòi địa lí " loài mới. -Điều kiện đlí: qui định các hƣớng chọn lọc cụ thể . -Cách li địa lí: là nhân tố tạo điều kiện thúc đẩy sự phân hoá trong loài. -CLTN: tích luỹ các biến dị di truyền theo những hƣớng khác nhau II. HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CON ĐƢỜNG SINH THÁI: 1. Ví dụ: sgk 2. Đặc điểm cùng một khu phân bố địa lí các quần thể của loài đƣợc chọn lọc theo hƣớng thích nghi với những điều kiện sinh thái khác nhau " nòi sinh thái " loài mới. - Thƣờng gập ở thực vật và động vật ít di động xa. III. HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CON ĐƢÕNG ĐỘT BIẾN LỚN 1. Đa bội hoá khác nguồn: - Cơ thể lai xa thƣờng bất thụ nhƣng nếu đƣợc đa bội hoá từ con lai thành thể tƣ bội loài này sinh sản đƣợc (hữu thụ).
- Phổ biến ở thực vật ít gặp ở động vật vì: cơ chế cách li sinh sản giữa hai loài rất phức tạp, đa bội hoá dễ gây ra những rối loạn về giới tính. 2. Đa bội hoá cùng nguồn: - Sự kết hợp giữa hai giao tử 2n (của cây lƣỡng bội) tạo thành thể tứ bội 4n. Ví dụ: Lúa mạch đen (sgk) 3. Cấu trúc lại bộ NST: - Hình thành loài có liên quan với các đột biến NST đặc biệt là đảo đoạn và chuyển đoạn " làm thay đổi kích thƣớc và hình dạng NST *Kết luận + Hình thành loài là sự cải biến t/p KG của quần thể ban đầu theo hƣớng thích nghi tạo ra hệ gen mới,cách li sinh sản với quần thể gốc. + Loài mới xuất hiện với một quần thể hoặc một nhóm quần thể tồn tại và phát triển nhƣ một mắt xích trong HST,đứng vững qua thời gian dƣới tác dụng của CLTN BÀI 42 – NGUỒN GỐC CHUNG VÀ CHIỀU HƢỚNGTIẾN HOÁ CỦA SINH GIỚI I. PHÂN LI TÍNH TRẠNG VÀ SỰ HÌNH THÀNH CÁC NHÓM PHÂN LOẠI - Trong cùng 1nhóm đối tƣợng, CLTN có thể tích luỹ biến dị theo những hƣớng khác nhau và đào thải những dạng trung gian kém thích nghi dẫn đến sự PLTT. - Theo con đƣờng PLTT, qua thời gian rất dài, một loài gốc phân hoá thành những nòi khác nhau rồi những loài khác nhau. ==> Toàn bộ sinh vật đa dạng phong phú ngày nay có một nguồn gốc chung. CLTN diễn ra theo cùng một hƣớng, trên một số loài thuộc những nhóm phân loại khác nhau đƣa đến sự đồng quy tính trạng. II. CHIỀU HƢỚNG TIẾN HOÁ CHUNG CỦA SINH GIỚI 1. Ngày càng đa dạng phong phú: - CLTN đã tiến hành theo con đƣờng PLTT nên sinh giới đã tiến hoá theo hƣớng ngày càng đa dạng 2. Tổ chức ngày càng cao: - CLTN chỉ duy trì những dạng thích nghi với hoàn cảnh sống. Trong hoàn cảnh sống phức tạp thì tổ chức cơ thể phức tạp có ƣu thế hơn những dạng có tổ chức đơn giản. 3. Thích nghi ngày càng hợp lí - Dƣới tác dụng của CLTN, những dạng thích nghi hơn sẽ thay thế những dạng kém thích nghi, do đó sinh giới đã tiến hoá theo hƣớng thích nghi ngày càng hoàn
thiện. - Trong những điều kiện xác định, có những sinh vật duy trì tổ chức nguyên thuỷ của chúng hoặc đơn giản hoá tổ chức mà vẫn tồn tại phát triển. III. CHIỀU HƢỚNG TIẾN HOÁ CỦA TỪNG NHÓM LOÀI - Lịch sử phát triển của sinh giới diễn ra theo 2 hƣớng sau: 1. Tiến bộ sinh học: - Số lƣợng cá thể tăng dần, tỉ lệ sống sót cao - Khu phân bố mở rộng và liên tục - Phân hoá nội bộ ngày càng đa dạng và phong phú. 2. Thoái bộ sinh học: - Số lƣợng cá thể giảm dần, tỉ lệ sống sót thấp - Khu phân bố ngày càng hẹp và gián đoạn - Nội bộ ít phân hoá, 1số nhóm trong đó hiếm dần và cuối cùng diệt vong CHƢƠNG III: SỰ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN SỰ SỐNG TRÊN TRÁI ĐẤT BÀI 43 : SỰ PHÁT SINH SỰ SỐNG TRÊN TRÁI ĐẤT I. TIẾN HOÁ HOÁ HỌC 1. Sự hình thành các chất hữu cơ đơn giản - Trong khí quyển nguyên thủy có hơi nƣớc, H2, CH4, NH3 và rất ít N2 - Dƣới tác dụng của các nguồn năng lƣợng tự nhiên (bức xạ mặt trời,tia lửa điện,phân rã phóng xạ,núi lửa ) từ chất vô cơ đã hình thành các hợp chất hữu cơ đơn giản 2 nguyên tố C,H ==> 3 nguyên tố C,H,O (li pit,saccarit)==> 4 nguyên tố C,H,O,N ( axit amin,nucleotít) 2. Sự hình thành các đại phân tử hữu cơ -Nhờ những trận mƣa lớn (thời tiền sử có những cơn mƣa kéo dài hàng thế kỉ) các chất hữu cơ bị cuốn ra biển hoà tan trong các đại dƣơng ,lắng đọng dƣới đáy đại dƣơng ,các phản ứng trùng hợp, trùng ngƣng diễn ra tạo thành các đại phân tử hữu cơ nhƣ prôtêin và nucleic.(Bằng thực nghiệm ngƣời ta đã chứng minh đƣợc điều này) 3. Sự hình thành các đại phân tử có khả năng tự nhân đôi. -Có thể có nhiều loại tƣơng tác giữa các đại phân tử, nhƣng chỉ hệ prôtêin – axit nuclêic mới đƣợc CLTN giữ lại -Ngƣời ta giả thiết rằng phân tử có khả năng tự nhân đôi xuất hiện đầu tiên là ARN, chúng có khả năng tự nhân đôi mà không cần xúc tác của enzim và có khả năng lƣu trữ thông tin di truyền .Về sau chức năng này chuyển cho ADN ,chức năng xúc tác chuyển cho protein ,ARN đóng vai trò truyền đạt thông tin di truyền.(Nhiều thực nghiệm đã chứng minh vấn đề này ) II. TIẾN HOÁ TIỀN SINH HỌC
-Sự tƣơng tác giữa các đại phân tử axit nucleic (ARN, ADN) , protein và lipit (lipit tạo nên lớp màng lipoprotein bao bọc ngăn cách với môi trƣờng ngoài,) hình thành tế bào nguyên thuỷ -Trên cơ sở dó các nhà khoa học cũng đã tạo đƣợc các hạt sống đầu tiên gọi là côaxecva III. TIẾN HOÁ SINH HỌC - Từ dạng tế bào nguyên thủy ==> tế bào nhân sơ (cách đây khoảng 3.5 tỉ năm) ==> đơn bào nhân thực (cách đây khoảng 1,5 -1,7 tỉ năm) ==> đa bào nhân thực (cách đây khoảng 670 triệu năm). - Sự tiến hoá sinh học diễn ra liên tục và đã tạo ra bộ mặt sinh giới nhƣ ngày nay BÀI 44. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT I. HOÁ THẠCH VÀ PHÂN CHIA THỜI GIAN ĐỊA CHẤT 1. Hoá thạch - Khái niệm: +Hoá thạch là di tích của các sinh vật đã từng sinh sống trong các thời đại trƣớc đã để lại trong các lớp đất đá. +Tuổi của hoá thạch đƣợc tính bằng phƣơng pháp địa tầng học và đo thời gian phóng xạ. - Ý nghĩa của hoá thạch: + Căn cứ vào hoá thạch trong các lớp đất đá có thể suy ra lịch sử phát sinh, phát triển và diệt vong của sinh vật. Ngƣợc lại từ những sinh vật hoá thạch đã xác định tuổi có thể suy ra tuổi của lớp đất chứa chúng. + Hoá thạch là dẫn liêu quý để nghiên cứu lịch sử vỏ Trái Đất. 2. Sự phân chia thời gian địa chất a. Phƣơng pháp xác định tuổi các lớp đất đá và hoá thạch - Tuổi tƣơng đối: căn cứ vào thời gian lắng đọng của các lớp trầm tích (địa tầng) phủ lên nhau từ nông đến sâu. - Tuổi tuyệt đối: Căn cứ vào thời gian bán rã của một chất đồng vị phóng xạ nào đó trong hoá thạch. Ví dụ: Cacbon14 có thời gian bán rã là 5730 năm, Urani 238 – 4,5 tỉ năm. Phƣơng pháp xác định tuổi bằng chất đồng vị phóng xạ có độ sai số dƣới 10%. b. Căn cứ để phân định các mốc thời gian địa chất - Căn cứ vào những biến đổi lớn về địa chất khí hậu, các hoá thạch điển hình. - Ngƣời ta chia lịch sử Trái Đất kèm theo sự sống thành 5 đại: Đại Thái cổ, đại Nguyên sinh, đại Cổ sinh, đại Trung sinh, đại Tân sinh.
II. SINH VẬT TRONG CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT 1. Đại thái cổ : (khoảng 3500 triệu năm) - Hóa thạch SV nhân sơ cổ nhất 2. Đại nguyên sinh : (2500 triệu năm) - Hóa thạch SV nhân thực cổ nhất - Hóa thạch đv cổ nhất - ĐV không sƣơng sống thấp ở biển ,tảo 3. Đại cổ sinh : (300 – 542 triệu năm) - Kỉ cambric: xuất hiện đv dây sống - Kỉ silua: cây có mạch và côn trùng chiếm lĩnh trên cạn,xuất hiện cá - Kỉ đêvôn: phân hóa cá sƣơng,xuất hiện lƣỡng cƣ. - Kỉ than đá: xuất hiện TV hạt trần,bò sát - Kỉ pecmi: phân hóa bò sát và côn trùng 4. Đại trung sinh : (200 – 250 triệu năm) - Kỉ tam điệp : cá sƣơng phát triển,phân hóa bò sát cổ,xuất hiện chim và thú. - Kỉ jura: bò sát cổ ngự trị tuyệt đối trên cạn, dƣới nƣớc và trên không. - Kỉ phấn trắng: xuất hiện thực vật hạt kín BÀI 45 : SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƢỜI I. NHỮNG GIAI ĐOẠN CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT SINH LOÀI NGƢỜI : 1. Các dạng vƣợn ngƣời hoá thạch: Đriôpitec : phát hiện 1927 ở Châu Phi. 2. Các dạng ngƣời vƣợn hoá thạch: Ôxtralôpitec: phát hiện 1924 ở Nam Phi. - Chúng đã chuyển t ừ lối sống trên cây xuống sống ở mặt đất, đi bằng hai chân. - Cao 120- 140 cm, nặng 20 – 40 kg, có hộp sọ 450 – 750 cm 3. - Chúng đã biết sử dụng cành cây, hòn đá, mảnh xƣơng thú để tự vệ và tấn công. 3. Ngƣời cổ Homo: a. Homo habilis: tìm thấy ở Onđuvai năm 1961- 1964. -Cao 1- 1,5 m, nặng 25 – 50 kg, có hộp sọ 600 – 800 cm 3. - Sống thành đàn, đi thẳng đứng, tay biết chế tác và sử dụng công cụ bằng đ á. b. Homo erectus: - Peticantrop: tìm thấy ở Inđônêxia năm 1891. Cao 1,7m họp sọ 900- 950 cm3 . Biết chế tạo công cụ bằng đá, dáng đi thẳng . - Xinantrop: tìm thấy ở Bắc Kinh ( Trung Quốc) năm 1927 Họp sọ 1000 cm3 , đi thẳng đứng, biết chế tác và sử dụng công cụ bằng đá, xƣơng, biết dùng lửa
c. Homo neanderthalensis : tìm thấy ở Đức năm 1856 + Cao : 1,55-1,66m + Họp sọ 1400cm3 + Xƣơng hàm gần giống ngƣời, có lồi cằm. + Biết chế tạo và sử dụng lửa thành thạo, sống săn bắt và hái lƣợm, bƣớc đầu có đời sống văn hoá. + Công cụ lao động bằng đá tinh xảo hơn nhƣ: dao, búa, rìu. 4. Ngƣời hiện đại ( Homo sapiens): tìm thấy ở làng Grômanhon( Pháp) năm 1868. + Cao: 1,8m, hộp sọ 1700cm3. + Có lồi cằm rõ. + Công cụ lao động: đá, xƣơng, sừng, đồng, sắt. + Họ sống thành bộ lạc có nền văn hoá phức tạp, có mầm móng mĩ thuật và tôn giáo. II. CÁC NHÂN TỐ CHI PHỐI QUÁ TRÌNH PHÁT SINH LOÀI NGƢỜI : 1. Ti ến hoá sinh học: gồm biến dị di truyền và chọn lọc tự nhiên: đóng vai trò chủ đạo trong giai đoạn ngƣời vƣợn hoá thạch và ngƣời cổ. 2. Tiến hoá xã hội: các nhân tố văn hoá, xã hội ( cải tiến công cụ lao động, phát triển lực lƣợng sản xuất, quan hệ xã hội ) đã trở thành nhân tố quyết định của sự phát triển của con ngƣời và xã hội loài ngƣời Bài 46: THỰC HÀNH BẰNG CHỨNG VỀ NGUỒN GỐC ĐỘNG VẬT CỦA LOÀI NGƢỜI 1. Sự giống nhau giữa ngƣời và động vật có vú (thú). +Loài ngƣời thuộc giới động vật, ngành dây sống,phân ngành đv có xƣơng sống lớp thú, bộ linh trƣởng. +Ngƣời và thú giống nhau về thể thức cấu tạo của bộ xƣơng (x.đầu, x.mình,và x.chi), sự sắp xếp các nội quan trong cơ thể, có lông mao, bộ răng phân hóa (cửa, nanh, hàm), đẻ con và nuôi con bằng sữa. -Bằng chứng phôi sinh học: Giai đoạn phôi sớm của ngƣời giống phôi thú nhƣ có lông mao bao phủ toàn thân, có đuôi -Cơ quan thoái hóa: ruột thừa, nếp thịt ở khóe mắt * Những điểm giống nhau giữa ngƣời và thú chứng tỏ ngƣời và thú có chung 1 nguồn gốc. 2. Sự giống nhau giữa ngƣời và vƣợn ngƣời ngày nay: Vƣợn ngƣời ngày nay bao gồm: Vƣợn, đƣời ƣơi, gorila, tinh tinh. -Vƣợn ngƣời có hình dạng và kích thƣớc cơ thể gần giống với ngƣời (cao 1,7- 2m, nặng 70-200kg), không có đuôi, có thể đứng bằng 2 chân sau, có 12-13 đôi x.sƣờn,
5-6 đốt cùng, bộ răng gồm 32 chiếc. -Đều có 4 nhóm máu ( A,B,AB,O ) -Đặc tính sinh sản giống nhau: KT,HD tinh trùng, cấu tạo nhau thai, chu kì kinh nguyệt 28-30 ngày, thời gian mang thai 270-275 ngày, mẹ cho con bú đến 1 năm. -Biết biểu lộ tình cảm vui buồn, giận dữ biết dùng cành cây để lấy thức ăn. -Bộ gen của ngƣời giống với tinh tinh 98%. *Những điểm giống nhau giữa ngƣời và vƣợn ngƣời chứng tỏ ngƣời có quan hệ họ hàng rất gần với vƣợn ngƣời và gần gũi nhất với tinh tinh. 3. Sự khác nhau giữa ngƣời và vƣơn ngƣời ngày nay +Trong giai đoạn phát sinh loài ngƣời, môi trƣờng tự nhiên thay đổi mạnh nên CLTN đã giúp hình thành nên 1 loạt các đặc điểm thích nghi đặc trƣng riêng cho loài ngƣời. -Những điểm khác nhau giữa ngƣời và vƣợn ngƣời (khỉ đột) PHIẾU HỌC TẬP (cuối bài) Những điểm khác nhau chứng tỏ vƣợn ngƣời ngày nay không phải là tổ tiên của loài ngƣời. *Trong quá trình t.hóa, loài ngƣời đã có đƣợc các đặc điểm thích nghi nổi bật khác với các loài vƣợn là: -Kích thƣớc trung bình của bộ não tăng dần (1350 cm3 )dẫn đến xuất hiện khả năng tƣ duy, ngôn ngữ và tiếng nói. -Xƣơng hàm ngắn dần cùng với những biến đổi về răng, thích nghi với việc ăn tạp giúp con ngƣời sống sót tốt hơn, khả năng sinh sản cao hơn do đó tránh đƣợc nạn diệt vong nhƣ 1 số loài khác. -Đi thẳng bằng 2 chân giải phóng đôi tay để hái lƣợm, sử dụng và chế tạo công cụ lao động cũng nhƣ chăm sóc con cái. -Sự tiêu giảm lông trên bề mặt cơ thể giúp loài ngƣời giảm đƣợc nguy cơ nhiễm các sinh vật kí sinh gây bệnh. PHẦN 7: SINH THÁI HỌC CHƢƠNG 1: CƠ THỂ VÀ MÔI TRƢỜNG Bài 47: MÔI TRƢỜ NG VÀ CÁ C NHÂN TỐ SINH THÁ I I .Khái niệm 1/ Khái niệm môi trƣờng: MT là phần không gian bao quanh sinh vật mà ở đó các yếu tố cấu tạo nên mt trực tiếp hay gián tiếp tác động lên sự sinh trƣởng& phát triển của sv 2/ Các loại môi trƣờng: mơi trƣờng đất, môi trƣờng nƣớc, môi trƣờng sinh vật
II. Các nhân tố sinh thái : - Là những yếu tố môi trƣờng khi tác động và chi phối đến đời sống sinh vật - Gồm các nhân tố vô sinh và các nhân tố hữu sinh III. Những qui luật tác động của các nhân tố sinh thái & giới hạn sinh thái 1. Các quy luật tác động (SGK) - Các nhân tố sinh thái tác động tổng hợp lên sinh vật - Các loài khác nhau phản ứng khác nhau trƣớc một nhân tố sinh thái - Qui luật tác động qua lại giữa cơ thể và môi trƣờng 2. Giới hạn sinh thai: -Giới hạn sinh thái là khoảng giá tri xác định của 1 nhân tố sinh thái,ở đó SV có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian -Giới hạn sinh thái có: giới hạn trên ( Max) và giới hạn dƣới(Min), khoảng thuận lợi, khoảng chống chịu IV / Nơi ở và ổ sinh thái: 1/ Khái niệm nơi ở: Là địa điểm cƣ trú của các loài 2/ Khái niệm ổ sinh thái -Là 1 không gian sinh thái đƣợc hính thành bởi tổ hợp sinh thái mà ở đó tất cả các ntst qui định sự tồn tại & phát triển lâu dài của loai Bài 48: ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT I. Ảnh hƣởng của ánh sáng: 1.Sự thích nghi của thực vật: 2.Sự thích nghi của động vật: - Động vật hoạt động vào ban ngày: ong, thằn lằn, nhiều loài chim và thú , có thị giác phát triển và thân có màu sắc sặc sỡ để nhận biết đồng loại, để nguỵ trang hay để doạ nạt kẻ thù - Động vật hoạt động vào ban đêm hoặc sống trong hang nhƣ:cú mèo, bƣớm đêm, cá hang thân màu sẫm, mắt có thể rất tinh hoặc nhỏ lại hoặc tiêu biến, xúc giác và cơ quan phát sáng phát triển - Động vật hoạt động vào chiều tối nhƣ: muỗi dơi và sáng sớm nhƣ: nhiều loài chim 3.Nhịp sinh học: a. Khái niệm nhịp sinh học: là sự thay đổI có tính chu kì của các nhân tố sinh thái đã tác động đến sinh vật một cách có chu kì và tạo nên những phản ứng nhịp nhàng có tính chu kì b. Phân loại nhịp sinh học:
-nhịp sinh học theo chu kì ngày đêm -nhịp sinh học theo chu kì mùa -nhịp sinh học theo chu kì năm II. Ảnh hƣởng của nhiệt độ: -Nhiệt độ tác động mạnh đến hình thái, cấu trúc cơ thể, tuổI thọ, các hoạt động sinh lí- sinh thái và tập tính của sinh vật -Sinh vật đƣợc chia thành hai nhóm: nhóm biến nhiệt và nhóm hằng nhiệt (đồng nhiệt) -Ở sinh vật biến nhiệt nhiệt đƣợc tích luỹ trong một giai đoạn phát triển hay cả đờI sống gần nhƣ một hằng số và tuân theo công thức sau: T= (x – k)n Trong đó: T: tổng nhiệt hữu hiệu (độ ngày,độ giờ,độ năm) x: nhiệt độ môi trƣờng (oC ) k: nhiệt độ ngƣỡng của sự phát triển (oC ) n: số ngày cần thiết để hoàn thành một giai đoạn phát triển hay cả đờI sống của sinh vật (ngày, năm, tháng ) Bài 49. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT (tiếp theo) I. Ảnh hƣởng của độ ẩm đến đời sống sinh vật - Dựa vào độ ẩm, sinh vật đƣợc chia thành 3 nhóm: nhóm ƣa ẩm, nhóm ƣa ẩm vừa và nhóm chịu hạn - Trong điều kiện khô hạn, sinh vật có đặc điểm thích nghi nổi bật: * Thực vật: + Trữ nƣớc trong cơ thể + Giảm sự thoát hơi nƣớc (khí khổn ít, lá biến thành gai, rụng lá mùa khô ) + Tăng khả năng tìm nƣớc (rễ phát triển, có rễ phụ ) + “Trốn hạn” * Động vật: + Giảm tuyến mồ hôi + Ít bài tiết nƣớc tiểu + Hoạt động ban đêm hay trong hang + Thay đổi màu sắc thân II. Sự tác động tổ hợp của nhiệt - ẩm Nhiệt - ẩm quy định sự phân bố của các loài trên bề mặt hành tinh, tạo ra vùng sống của sinh vật gọi là thủy nhiệt đồ 1. Sự thích nghi của sinh vật với sự vận động của không khí
a. Thực vật: - Hạt: Có túm lông, có cánh, có gai dài → dễ phát tán - Thân: thƣờng thấp hoặc thân bò - Rễ: Ăn sâu, có bạnh rễ, có rễ phụ, rễ chống b. Động vật: -Có màng da nối các chi để bay -Côn trùng có cánh ngắn hoặc tiêu giảm 2. Sự thích nghi của thực vật với lửa -Sống ở vùng khô hạn, nhiều gió, để thích nghi với lửa cháy tự nhiên, 1 số thực vật có đặc điểm: thân có vỏ dày chịu lửa, thân ngầm III. Sự tác động trở lại của sinh vật lên môi trƣờng -Sinh vật không chỉ chịu ảnh hƣởng của môi trƣờng mà còn tác động trở lại, làm cho môi trƣờng biến đổi. Sự biến đổi càng mạnh khi sinh vật sống trong tổ chức càng cao CHƢƠNG II: QUẦN THỂ SINH VẬT Bài 51:KHÁI NIỆM VỀ QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ I. Khái niệm về quần thể: -Quần thể là nhóm cá thể của một loài, phân bố trong vùng phân bố của loài một thời gian nhất định, có khả năng sinh ra các thế hệ mới hữu thụ, kể cả loài sinh sản vô tính hay trinh sản II. Các mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể: 1. Quan hệ hỗ trợ: - Quan hệ hỗ trợ là sự tu họp, sống bầy đàn, sống thành xã hội (trong nhiều trƣờng hợp, quần tụ chỉ là tạm thời ở những thời gian nhất định nhƣ các con sống quây quần bên cha, mẹ hoặc các cá thể họp đàn để sinh sản săn mồi hay chống kẻ thù) - Trong cách sống đàn cá thể nhận biết nhau bằng các mùi đặc trƣng, màu sắc đàn, vũ điệu - Hiệu suất nhóm: Là đặc điểm sinh lý và tập tính sinh thái có lợi; giảm lƣợng tiêu hao oxi, tăng cƣờng dinh dƣỡng 2. Quan hệ cạnh tranh: - Khi mật độ quần thể vƣợt quá “sức chứa đựng” của môi trƣờng các cá thể cạnh tranh nhau làm giảm mức tử vong, giảm mức sinh sản đó là hiện tƣợng tỉa thừa. - Ngoài ra còn có kiểu quan hệ: Kí sinh cùng loài ăn thịt đồng loại trong những điều kiện môi trƣờng xác định, giúp cho loài tồn tại và phát triển ổn định. Bài 52 : CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ
I. Sự phân bố của các quần thể trong không gian: Các cá thể trong quần thể phân bố theo 3 dạng: - Phân bố đều : ít gặp trong tự nhiên, chỉ xuất hiện trong môi trƣờng đồng nhất, các cá thể có tính lãnh thổ cao. - Phân bố ngẫu nhiên: ít gặp, xuất hiện trong môi trƣờng đồng nhất nhƣng các cá thể không có tính lãnh thổ và củng không sống tụ họp. - Phân bố theo nhóm: phổ biến, gặp trong môi trƣờng không đồng nhất, sống tụ họp với nhau. II. Cấu trúc của quần thể: 1. Cấu trúc giới tính: Là những thích nghi của loài nhằm nâng cao hiệu quả thụ tinh và đƣợc hình hành trong quá tranh tiến hoá . - Ở các qt tự nhiên, tỉ lệ đực/ cái thƣờng là 1:1, tỉ lệ này thay đổi tuỳ loài, theo các giai đoạn phát triển cá thể và điều kiện sống của qthể. 2. Tuổi và cấu trúc tuổi: a. Tuổi thọ sinh lí: từ lúc sinh ra -> chết vì già - Tuổi thọ sinh thái : từ lúc sinh ra -> chết vì nguyên nhân sinh thái. - Tuổi thọ của qthể: là tuổi thọ trung bình của cá thể trong qthể. b. Cấu trúc tuổi: Tổ hợp các nhóm tuổi của qt - Trong giới hạn sinh thái, cấu trúc tuổi của qthể biến đổi một cách thích ứng với sự biến đổi của điều kiện môi trƣờng. - Quần thể có 3 nhóm tuổi : trƣớc sinh sản, đang sinh sản và sau sinh sản. - Khi xếp chồng các nhóm tuổi từ non -> già ta có tháp tuổi. Tháp tuổi chỉ ra 3 trạng thái phát triển số lƣợng của qthể: quần thể đang phát triển. qthể ổn định và qthể suy thái. 3.Cấu trúc dân số của quần thể : Dân số của nhân loại phát triển theo 3 gđ: gđ nguyên thủy, dân số tăng chậm; gđ của nền văn minh nông nghiệp, dsố bắt đầu tăng; vào thời đại CN, nhất là hậu công nghiệp, dsố bƣớc vào gđ bùng nổ. Bài 53: CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ (TT) III. Kích thƣớc quần thể: 1. Khái niệm : a. Kích thƣớc ? Kích thƣớc quần thể hay số lƣợng cá thể của quần thể là tổng số cá thể hoặc sản lƣợng hay tổng năng lƣợng của các cá thể trong qt đó. - Kích thƣớc quần thể có 2 cực trị: + Kích thƣớc tối thiểu là số lƣợng cá thể ít nhất mà quần thể phải có, đủ đảm bảo
cho quần thể cá khả năng duy trì nòi giống. + Kích thƣớc tối đa là số lƣợng cá thể nhiều nhất mà qt có thể đạt đƣợc, cân bằng với sức của mt b. Mật độ: -Mật độ quần thể chính là kích thƣớc quần thể đƣợc tính trên đơn vị diện tích hay thể tích. 2. Các nhân tố gây ra sự biến động kích thƣớc quần thể: - Mức sinh sản : Là số ca 1thể mới do qthể sinh ra trong một khoảng thời gian nhất định. - Mức tử vong : số cá thể của qthể bị chết trong một khoảng thời gian nhất định. - Mức nhập cƣ: Số cá thế từ các qthể khác chuyển đến. - Mức di cƣ : Một bộ phận cá thể rời khỏi qthể để đến một quần thể khác sống. * Mức sống sót : là số cá thể còn sống đến một thời điểm nhất định. CT : Ss = 1 – D Trong đó: 1 là một đơn vị; D: mức tử vong (D<1). - Mỗi nhóm sinh vật có dạng đƣờng cong sống khác nhau, các loài đều có xu hƣớng nâng cao mức sống sót bằng nhiềi cáh khác nhau. 3. Sự tăng trƣởng kích thƣớc qthể: a. Tăng trƣởng kích thƣớc qthể trong điều kiện môi trƣờng lý tƣởng ( không bị giới hạn) - Môi trƣờng lý tƣởng thì mức sinh snả của qthể là tối đa, còn mức tử vong là tối thiểu. + Số lƣợng tăng nhanh theo hàm mũ với đƣờng cong đặc trƣng hình chữ J + Biểu thức : N = (b-d).N N = r.N b. Tăng trƣởng kích thƣớc qthể trong điều kiện môi trƣờng bị giới hạn. - Ở hầu hết các loài có kích thƣớc lớn sự tăng trƣởng số lƣợng chỉ đạt đến giới hạn cân bằng với sức chụi đựng của môi trƣờng - Biểu thức : N = r.N (K-N) - Đƣờng cong có dạng S Bài 54: BIẾ N ĐÔṆ G SỐ LƢƠṆ G CÁ THỂ CỦ A QUẦ N THỂ I. Khái niệm : -Biến động số lƣợng là sự tăng hay giảm số lƣợng cá thể của quần thể. II. Các dạng biến động số lƣợng : 1.Biến động không theo chu kì: a.Khái niệm: là biến dộng màsố lƣợng cá thể của qt tăng hoặc giảm một cách đột
ngột b.Nguyên nhân: bão lụt,cháy rừng,dịch bệnh,ô nhiễm môi trƣờng 2. Biến động theo chu kì *Khái niệm: là những biến động xảy ra do những thay đổi có tính chu kì của môi trƣờng *Nguyên nhân : Do các tác nhân hoạt động theo chu kì: chu kì ngày đêm,chu kì mùa a.Chu kì ngày đêm -Là hiện tƣợng phổ biến của các loài sinh vật cókích thƣớc nhỏ và tuổi thọ thấp b.Chu kì tuần trăng và hoạt động của thuỷ triều c.Chu kì mùa: Mùa xuân và mùa hè sâu hại xuất hiện nhiều,mùa đông ếch nhái,côn trùng giảm d.Chu kì nhiều năm: Phổ biến ở nhiều loài chim thú ở phƣơng Bắc III. Cơ chế điều chỉnh số lƣợng cá thể -là sự thay đổi mức sinh sản và mức tử vong của quần thể thông qua ba cơ chế 1.Cạnh tranh là nhân tố điều chỉnh số lƣợng cá thể của quần thể -Khi mật độ qt vƣợt quá mức chịu dựng của môi trƣờng ==> sự cạnh tranh giữa các cá thể làm mức tử vong tăng sinh sản giảm ==> kích thƣớc qt giảm 2.Di cƣ là nhân tố diều chỉnh số lƣợng cá thể của quần thể - Ở dv mật độ cao tạo ra những thay đổi về dặc điểm hình thái sinh lí,tập tính sinh thái của các cá thể đó có thể gây ra sự di cƣ của đàn hoặc một bộ phận của đàn làm kích thƣớc qt giảm 3.Vật ăn thịt,vật kí sinh,dịch bệnh là những nhân tố điều chỉnh số lƣợng cá thể - Quan hệ kí sinh- vật chủ:Vật kí sinh hầu nhƣ không giết chết vật chủ mà chỉ làm nó suy yếu do đó dễ bị vật ăn thịt tấn công - Quan hệ giữa vật ăn thịt và con mồi: + Vật ăn thịt là nhân tố quan trọng khống chế kích thƣớc quần thể của con mồi + Con mồi là nhân tố điều chỉnh số lƣợng cá thể của quần thể vật ăn thịt do đó tạo nên trạng thái cân bằng sinh Chƣơng III. QUẦN XÃ SINH VẬT Bài 55 : KHÁI NIỆM VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA QUẦN XÃ I.Khái niệm: -Quần xã là một tập hợp các quần thể sinh vật khác loài sống trong một không gian xác định ở đó chúng có quan hệ chặt chẽ với nhau và với môi trƣờng để tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian. II.Các đặc trƣng cơ bản của quần xã:
1. Tính đa dạng về loài của quần xã: - Sự phong phú hay mức độ đa dạng về laòi của quần xã là do các quần xã thƣờng khác nhau về số lƣơngï loài trong sinh cảnh mà chúng cƣ trú. - Mức đa dạng của quần xã phụ thuộc vào các nhân tố: sự cạnh tranh giữa các laòi, mối quan hệ con mồi – vật ăn thịt, và sự thay đổi của các nhân tố môi trƣờng vô sinh 2.Cấu trúc của quần xã: a.Số lƣợng các nhóm loài: - Quần xã gồm 3 nhóm loài: + Loài ƣu thế: + Loài thứ yếu: + Loài ngẫu nhiên: - Ngoài ra còn có loài chủ chốt và loài đặc trƣng. - Vai trò số lƣợng của các nhóm loài trong quần xã đƣợc thể hiện bằng các chỉ số rất quan trong: + Tần suất xuất hiện: là tỉ số % của các loài gặp trong các điểm khảo sát so với tổng số các điểm đƣợc khảo sát. + Độ phong phú là tỉ số % về số cá thể của 1 loài nào đó so với tổng số cá thể của tất cả các loài trong quần xã. b. Hoạt động chức năng của các nhóm loài: Theo chức năng, quần xã sinh vật gồm: + Sinh vật tự dƣỡng: + Sinh vật dị dƣỡng: c. Sự phân bố của các loài trong không gian: -Do nhu cầu sống khác nhau, các loài thƣờng phân bố trong không gian, tạo nên kiểu phân tầng hoặc những khu vực tập trung theo chiều ngang. Bài 56: CÁC MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ I. Các mối quan hệ hỗ trợ. 1. Hội sinh: Là quan hệ giữa hai loài trong đó một loài có lợi còn loài kia không có lợi cũng không có hại VD : Phong lan bám trên thân cây gỗ; cá bé sống bám trên cá lớn. 2. Hợp tác : Hợp tác là quan hệ giữa các loài đều mang lại lợi ích cho nhau nhƣng không bắt buộc VD : Sáo kiếm ăn trên lƣng Trâu 3. Cộng sinh : Hợp tác chặt chẻ giữa hai hay nhiều loài và tất cả các loài tham gia cộng sinh đều có lợi. VD : Cộng sinh giữa vi khuẩn lam và bèo dâu, vi khuẩncố định đạm trong nốt sần
cây họ đậu. II. Các quan hệ đối kháng: 1. Ức chế – cảm nhiễm: Là mối quan hệ một loài sống bình thƣờng nhƣng gây hại cho nhiều loài khác - VD :Tảo giáp nỡ hoa gây độc cho cá,tỏi tiết chất gây ứ chế hoạt động của vi sinh vật 2. Cạnh tranh: Các loài tranh giành nhau nguồn sống : Thức ăn , chổ ở ==> phân ly ổ sinh thái. - VD : Cây cạnh tranh nhau để tranh giành khoảng không có nhiều ánh sáng.cạnh tranh giữa cú và chồn 3. Con mồi – vật ăn thịt: Một loài sử dụng loài khác làm thức ăn. -VD :Bò ăn cỏ, hổ ăn thịt thou, cây nắp ấm bắt ruồi 4. Vật chủ – vật ký sinh: Một loài sống nhờ trên cơ thể của loài khác lấy các chất nuôi sống cơ thể từ loài đó. - VD: Giun ký sinh trong cơ thể Ngƣời, dây tơ hồng tầm gữi sống trên các tán cây Bài 57: MỐ I QUAN HÊ ̣ DINH DƢỠ NG I. Chuỗi thức ăn và bậc dinh dƣỡng. 1.Chuỗi thức ăn. - Chuỗi thức ăn là thể hiện mối quan hệ dinh dƣỡng của các loài trong qx, trong đó loài này sử dụng một loài khác hay sản phẩm của nó làm thức ăn, về phía mình nó lại làm thức ăn cho các loài kế tiếp. Ví dụ:Cỏ==> Sâu==> ngoé soc==> chuột đồng==> rắn hổ mang==> đại bàng. 2. Bậc dinh dƣỡng: -Các đơn vị cấu trúc nên chuỗi thức ăn là các bậc dinh dƣỡng. -Trong quần xã, mỗi bậc dinh dƣỡng gồm nhiều loài cùng đứng trong 1 mức năng lƣợng hay cùng sử dụng một dạng thức ăn Ví dụ: Trâu, Bò, Cừu. -Trong thiên nhiên có hai loại chuỗi thức ăn cơ bản: chuỗi thức ăn khởi đầu bằng sinh vật tự dƣỡng và chuỗi thức ăn khởi đầu bằng mùn bả sinh vật. + Sinh vật tự dƣỡng==> động vật ăn sinh vật tự dƣỡng==> động vật ăn thịt các cấp. + Mùn bả sinh vật ==>động vật ăn mùn bả sinh vật==>động vật ăn thịt cấc cấp. -Chuỗi thức ăn thứ hai là hệ quả của chuỗi thức ăn thứ nhất. -Hai chuỗi thức ăn hoạt động đồng thời, song tuỳ nơi tuỳ lúc mà một trong hai chuỗi trở nên ƣu thế. II. Lƣới thức ăn :
-Lƣới thức ăn là tập các chuỗi thức ăn trong đó có một số loài sử dụng nhiều dạng thức ăn hoặc cung cấp thức ăn cho nhiều loài trở thành điểm nối các kiểu thức ăn với nhau. III. Tháp sinh thái. - Tháp sinh thái đƣợc tạo ra bởi sự xếp chồng liên tiếp các bậc dinh dƣỡng từ thấp đến cao. - Có 3 dạng tháp sinh thái:Tháp số lƣợng, Tháp sinh khối và Tháp năng lƣợng. Trong 3 dạng tháp thì tháp năng lƣợng luôn có dạng chuẩn con 2 tháp còn lại luôn biến động. BÀI 58 IỄN THẾ SINH THÁI I.DIỄN THẾ SINH THÁI 1.Khái niệm : -Là quá trình phát triển thay thế tuần tự của quần xã từ dạng khởi đầu qua các dạng trung gian để đạt đến quần xã cuối cùng tƣơng đối ổn định gọi là quần xã đỉnh cực II.NGUYÊN NHÂN CỦA DIỄN THẾ SINH THÁI -Nguyên nhân bên ngoài : do tác đôïng mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã . Sự thay đổi của môi trƣờng vật lí , khí hậu hoặc cá hoạt động vô ý thức của con ngƣời -Nguyên nhân bên trong : sự cạnh tranh gai gắt của các loài trong quần xã. III. CÁC LOẠI DIỄN THẾ SINH THÁI 1.Diễn thế nguyên sinh : Là diễn thế khởi đầu từ môi trƣờng chƣa có sinh vật 2.Diễn thế thứ sinh : là diễn thế xảy ra ở môi trƣờng mà trƣớc đây từng tồn tại một quần xã, nhƣng nay đã bị huỷ diệt hoàn toàn. IV NHỮNG XU HƢỚNG BIẾN ĐỔI CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH DIỄN THẾ - Sinh khối ( hay khối lƣợng tức thời ) và tổng slƣợng tăng lên ,slƣợng sơ cấp tinh giảm. - Hô hấp của quần xã tăng , tỉ lệ giữa sx và phân giải vật chất trong qx tiến dần đến một - Tính đa dạng về loài tăng , nhƣng số lƣợng cá thể của mỗi loài giảm và quan hệ sinh học giữa các loài trở nên căng thẳng. -Lƣới thức ăn trở nên phức tạp , chuỗi thức ăn mùn bã h/c ngày càng trở nên quan trọng - Kích thƣớc và tuổi thọ của các loài đều tăng lên . - Khả năng tích luỹ các chất dinh dƣỡng trong quần xã ngày một tăng và quần xã sử dụng năng lƣợng ngày một hoàn hảo .
CHƢƠNG IV: HỆ SINH THÁI, SINH QUYỂN VÀ SINH THÁI HỌC VỚI QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN Bài 60: HÊ ̣ SINH THÁ I I. Khái niệm hệ sinh thái - Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh - Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tƣơng đối ổn định nhờ các sv luôn tác động lẫn nhau và đồng thới tác động qua lại với các thành phần vô sinh Trong HST , trao đổi chất và năng lƣợng giữa các sinh vật trong nội bộ qx và giữa qx – sinh cảnh chúng biểu hiện chức năng của 1 tổ chức sống II. Các thành phấn cấu trúc của hệ sinh thái Gồm có 2 thành phần 1. Thành phần vô sinh ( sinh cảnh ): + Các yếu tố khí hậu + Các yếu tố thổ nhƣỡng + Nƣớc và xác sv trong môi trƣờng 2. Thành phần hữu sinh ( quần xã sv ) - Thực vật, động vật và vi sinh vật - Tuỳ theo chức năng dinh dƣỡng trong HST chúng đƣợc xếp thành 3 nhóm + Sinh vật sản xuất: ( SGK) + Sinh vật tiêu thụ: ( SGK) + Sinh vật phân giải: ( SGK) III. Các kiểu hệ sinh thái trên trái đất Gồm hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo: 1. Hệ sinh thái tự nhiên: gồm a. Trên cạn: ( SGK) b. Dƣới nƣớc: + nƣớc mặn: ( SGK) + nƣớc ngọt: ( SGK) 2. Hệ sinh thái nhân tạo: ( SGK) Hệ sinh thái nhân tạo đóng góp vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của con ngƣời vì vậy con ngƣời phải biết sử dụng và cải tạo 1 cách hợp lí Bài 61: CHU TRÌNH SINH ĐỊA HOÁ VÀ SINH QUYEÅN I- Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa
- Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên. - Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất , nƣớc. II- Một số chu trình sinh địa hoá 1. Chu trình cacbon - Cacbon đi vào chu trình dƣới dạng cabon điôxit ( CO2) . - TV lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông qua QH. - khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa cacbon, SV trả lại CO2 và nƣớc cho môi trƣờng - Nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển đang tăng gây thêm nhiều thiên tai trên trái đất. 2. Chu trình nitơ - TV hấp thụ nitơ dƣới dạng muối amôn (NH4+) và nitrat (NO3-) . - Các muồi trên đƣợc hình thành trong tự nhiên bằng con đƣờng vật lí, hóa học và sinh học. - Nitơ từ xác SV trở lại môi trƣờng đất, nƣớc thông qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của VK, nấm, - Hoạt động phản nitrat của VK trả lại một lƣợng nitơ phân tử cho đất, nƣớc và bầu khí quyển. 3. Chu trình nƣớc - Nƣớc mƣa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nƣớc ngầm, một phần tích lũy trong sông , suối, ao , hồ, - Nƣớc mƣa trở lại bầu khí quyển dƣới dạng nƣớc thông qua hoạt động thoát hơi nƣớc của lá cây và bốc hơi nƣớc trên mặt đất. 4. Chu trình nito : - Bằng con đƣờng vật lí, hóa học và sinh học, nitơ kết hợp với ôxi và hidrô tạo nên gốc NH4+ và NO3- cung cấp cho đất, nƣớc. - NH4+ và NO3- đƣợc tv hấp thụ, dv ăn tv - Sự phân giải các chất chứa nitơ nhờ vào các nhóm VK khác nhau. 5. Chu trình phot pho: Photpho tham gia vào chu trình các chất lắng đọng dƣới dạng khởi đầu là photphat hoà tan ( PO43-) - sau khi tham gia vào chu trình , phần lớn photpho lắng đọng xuống đáy biển sâu, tạm thời thoát khỏi chu trình. BÀI 62: DÒNG NĂNG LƢỢNG TRONG HỆ SINH THÁI I.Dòng năng lƣợng trong hệ sinh thái 1. Phân bố năng lƣợng trên trái đất