Kiểm ta và ôn tập sinh 9

+ Mô tả và so sánh các quá trình phát sinh giao tử đực và cái ở động vật và thực vật có hoa.+ Nêu đợc bản chất của thụ tinh cũng nh ý nghĩa của nó và giảm phân đối với sự di truyền và bi

- Phân bào nguyên nhiễm.

- Phân bào giảm nhiễm và quá trình thụ tinh

- Cơ chế NST xác định giới tính

- Di truyền liên kết

Chơng III: AND và gen

- AND và bản chất của gen

- Mối quan hệ giữa gen và ARN

- Mối quan hệ giữa gen và tính trạng

- Di truyền học với con ngời

Chơng VI: ứng dụng di truyền học

- Công nghệ tế bào

- Kỹ thuật gen

- Gây đột biến gen nhân tạo trong chọn giống

- Thoái hoá do giao phối gần và hiện tợng u thế lai

- Các phơng pháp chọn lọc

Phần B Sinh vật và môi trờng

Chơng I: Sinh vật và môi trờng

- Môi trờng và các nhân tố sinh thái

- ảnh hởng của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích nghi của chúng

Chơng II: Hệ sinh thái

- Quần thể sinh vật

- Quần xã sinh vật

- Hệ sinh thái

Chơng III: Con ngời, dân số và môi trờng

- Tác động của con ngời, dân số đối với môi trờng

- Ô nhiễm môi trờng

- Phát triển môi trờng bền vững

Chơng IV: Bảo vệ môi trờng

- Sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên

- Khôi phục môi trờng, giữ gìn thiên nhiên hoang dã

- Bảo vệ đa dạng của các hệ sinh thái

- Luật môi trờng

II giới thiệu sách giáo khoa sinh học 9

SGK Sinh học 9 có 46 bài lý thuyết, 15 bài thực hành , 2 bài ôn tập và 3 bài tổng kết SGKSinh học 9 có 2 phần chính:

Phần I : Di truyền và biến dị

Phần II : Sinh vật và môi trờng

5

Đây là những vấn đề mới và khó không thuộc lĩnh vực sinh học cơ thể đã đợc đề cập từ sinhhọc 6 đến sinh học 8.

Mỗi bài học cụ thể trong SGK thờng đợc trình bày bằng kênh chữ và kênh hình Mỗi bàihọc có hoặc không có lời mở đầu hay dẫn dắt Trong mỗi bài nội dung đợc trình bày bằng cácmục đánh số La mã và ả rập theo thứ tự nhất định

Trong mỗi mục hay đơn vị kiến thức thờng mở đầu bằng các thông báo dới dạng kênh chữhay kênh hình để cung cấp thông tin cho HS Sau đó các lệnh đợc phát ra dới dạng khác nhau

nh dới dạng câu hỏi, điền vào đoạn trống hay ô trống theo bảng mẫu nhằm tích cực hóa hoạt

động nhận thức của HS trong quá trình học tập Các thông báo và các lệnh đợc đan xen nhau,tuy nhiên số lệnh để tạo hoạt động nhận thức của HS trong mỗi bài thờng từ 2 đến 3

Phần cuối mỗi bài đều có tóm tắt đợc đóng khung.Trong khung đó,các kiến cơ bản,trọngtâm của bài học đợc chốt lại,tạo thuận lợi cho HS trong việc nhận thức

Cuối mỗi bài thờng có một số câu hỏi và một số bài có thêm bài tập Trong các câu hỏi, cócâu nhằm củng cố kiến thức, có câu đòi hỏi khả năng suy luận, vận dụng Các câu hỏi có thể d-

ới dạng tự luận hay trắc nghiệm khách quan Các bài tập có thể dới dạng đơn giản giúp HSnắm vững kiến thức trong bài, hoặc có bài nâng cao để đòi hỏi HS vận dụng kiến thức tổng hợphơn Các bài tập phần lớn đợc cáu trúc dới dạng câu hỏi trắc nghiệm khách quan

Cấu trúc của các bài ôn tập gồm 2 mục: Hệ thống hóa kiến thức thông qua các bảng và câuhỏi ôn tập chủ yếu là các câu tổng hợp,vận dụng kiến thức và trắc nghiệm khách quan

Sau một số bài hay chơng có mục đọc thêm nhằm cung cấp thông tin để mở rộng nhận thứccho HS

Cấu trúc của các bài ôn tập gồm 2 mục: Hệ thống hóa kiến thức thông qua các bảng và câuhỏi ôn tập chủ yếu là các câu tổng hợp,vận dụng kiến thức và trắc nghiệm khách quan

Sau một số bài hay chơng có mục đọc thêm nhằm cung cấp thông tin để mở rộng nhận thứccho HS

Riêng các bài thực hành thờng đợc bố trí cuối mỗi chơng, nhng GV có thể bố trí sau bài nàothích hợp SGK chỉ viết đề bài, yêu cầu và hớng dẫn kỹ năng để HS thực hiện

+ Nêu đợc nhiệm vụ, nội dung vai trò của di truyền học.

+ Giới thiệu đợc Men đen là ngời đặt nền móng cho di truyền học và hiểu đợc phơng phápnghiên cứu di truyền độc đáo và ý niệm về gen (nhân tố di truyền) của ông

+ Phân tích kết quả thực nghiệm lai một cặp tính trạng và giải thích theo quan niệm của

+ Phát biểu đợc nội dung quy luật phân li

+ Hiểu và giải thích đợc tơng quan trội lặn hoàn toàn và không hoàn toàn, thấy đợc sự khácbiệt giữa hai trờng hợp này

+ Vận dụng quy luật phân li để giải thích các hiện tợng di truyền trong sản xuất và đờisống

+ Xác định đợc mục đích và thực chất các phơng pháp phân tích di truyền: phân tích cácthế hệ lai và lai phân tích

+ Biết phân tích kết quả thí nghiệm lai hai cặp tính trạng và giải thích theo Men đen, viết

+ Phát biểu đợc nội dung và nêu đợc bản chất của quy luật phân li độc lập

+ Hiểu và giải thích đợc ý nghĩa của quy luật phân li độc lập

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

1 Phơng pháp nghiên cứu di truyền của Menđen

1.1 Đối tợng nghiên cứu

Menđen đã thí nghiệm trên nhiều loại đối tợng nhng công phu và hoàn chỉnh nhất là trên

đậu Hà lan (Pisum sativum) Đây là một loại cây có hoa lỡng tính, có những tính trạng biểu

hiện rõ rệt, là cây hàng năm, dễ trồng, có nhiều thứ phân biệt rõ ràng, tự thụ phấn cao nên dễtạo dòng thuần

Menđen tiến hành thí nghiệm trên đậu Hà Lan từ năm 1856 đến năm 1863 trên mảnh vờnnhỏ (rộng 7m, dài 35m) trong tu viện Ông đã trồng khoảng 37.000 cây, tiến hành chủ yếu lai

7 cặp tính trạng trên 22 giống đậu, trong 8 năm liền, phân tích trên một vạn cây lai và chừng300.000 hạt

1.2 Phơng pháp nghiên cứu

Menđen đã học và dạy toán, vật lí cùng nhiều môn học khác Có lẽ t duy toán học, vật lí họccùng các phơng pháp thí nghiệm chính xác của các khoa học này đã giúp Menđen nhiều trongcách tiến hành nghiên cứu Ông đã vận dụng t duy phân tích của vật lí và ứng dụng toán họcvào nghiên cứu của mình Nhờ đó ông đã có phơng pháp nghiên cứu di truyền độc đáo

Phơng pháp độc đáo của Menđen đợc gọi là phơng pháp phân tích các thế hệ lai, có các bớccơ bản sau:

- Trớc khi tiến hành lai, Menđen đã chọn lọc và kiểm tra những thứ đậu đã thu thập đợc

để có những dòng thuần

- Lai các cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về một hoặc vài cặp tính trạng, rồi theo dõi

sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con cháu của từng cặp bố mẹ (trớcMenđen, nhiều nhà khoa học đã lai giống để nghiên cứu sự di truyền các tính trạng, nhng cùngmột lúc nghiên cứu sự di truyền của tất cả các tính trạng của cơ thể bố mẹ nên không rút ra đợccác quy luật di truyền)

- Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu đợc, từ đó rút ra quy luật di truyền cáctính trạng đó của bố mẹ cho các thế hệ sau

Việc tìm ra phép lai phân tích để kiểm tra tính thuần chủng của giống lai cũng là điểm đặcbiệt trong phơng pháp của Menđen Phơng pháp thí nghiệm độc đáo và đúng đắn của Menđen

đến nay vẫn là mẫu mực cho các nghiên cứu di truyền Các thí nghiệm có đánh giá số lợng của

ông khác hẳn với các phơng pháp mô tả của các nhà sinh học vẫn thờng sử dụng ở thế kỉ 19

2 Lai một cặp tính trạng

Những nghiên cứu tế bào học ở cuối thế kỉ 19 về cơ chế nguyên phân, giảm phân và thụ tinh

đã xác nhận giả thuyết của Menđen Trong tế bào lỡng bội, NST tồn tại thành từng cặp, do đó

7

gen cũng tồn tại thành từng cặp tng ứng trên cặp NST tơng đồng Vì vậy, cặp NST phân li tronggiảm phân khi hình thành giao tử và tổ hợp lại trong thụ tinh đã đa đến sự phân li và tổ hợp củacặp gen tơng ứng Chính đây là cơ sở tế bào học để giải thích thí nghiệm di truyền màu hoa củaMenđen (hình trang sau).

Hình: Cơ sở tế bào học của định luật phân li.

Bố (mẹ) có cặp NST chứa cặp gen AA khi giảm phân chỉ tạo một loại giao tử mang mộtNST chứa gen A Còn mẹ (bố) có cặp NST chứa aa khi giảm phân chỉ cho một loại giao tử

giảm phân, sự phân li của cặp NST tơng đồng với xác suất ngang nhau đa đến sự phân li củacặp gen tơng ứng, vì vậy hai loại giao tử đợc tạo thành có tỉ lệ nh nhau, nghĩa là 1A: 1a hay1/2A: 1/2a Giao tử đực và cái đều có hai loại và tỉ lệ nh vậy Sự kết hợp ngẫu nhiên của hai

3 Lai nhiều cặp tính trạng

Cơ sở tế bào học của quy luật phân li độc lập

Sơ đồ cho thấy mỗi cặp alen quy định một cặp tính trạng nằm trên một cặp NST tơng đồng

Sở dĩ có sự di truyền độc lập của từng cặp tính trạng là vì trong quá trình phát sinh giao tử của

tơng ứng tạo nên các loại giao tử khác nhau với xác suất ngang nhau Các loại giao tử này kết

Hình: Cơ sở tế bào học của định luật di truyền độc lập

Tỉ lệ phân li kiểu gen

Số lợng các loại kiểu gen

Tỉ lệ phân li kiểu hình

Số lợng các loại kiểu hình1

Câu 2

- Phát biểu nội dung quy luật phân li: Trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố ditruyền trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất nh ở cơ thểthuần chủng của P

- Men- đen đã giải thích quy luật này nh sau: sự phân li của cặp nhân tố di truyền (gen) quy

định cặp tính trạng thông qua các quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh

ra nhiều loại giao tử khác nhau, khi thụ tinh tạo ra nhiều kiểu tổ hợp hợp tử (biến dị tổ hợp)

E Câu hỏi trắc nghiệm :

Hãy chọn phơng án đúng

1 Nội dung cơ bản của phơng pháp phân tích các thế hệ lai của Men- đen là:

a Lai giống rồi dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu đợc Từ đó rút ra quy luật ditruyền các tính trạng

b Lai các cặp bố mẹ khác nhau về một hoặc một số cặp tính trạng thuần chủng tơng phản,rồi theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con cháu của từng cặp

d Lai các cặp bố mẹ khác nhau về một hoặc một số cặp tính trạng tơng phản, rồi theo dõi

sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con cháu của từng cặp bố mẹ dùngtoán thống kê để phân tích các số liệu thu đợc Từ đó rút ra quy luật di truyền các tínhtrạng

2 Tính trạng trội là:

c tính trạng của bố mẹ (P)

d tính trạng của cơ thể AA hay Aa

3 Thực chất của sự di truyền độc lập các tính trạng là:

a F2 có tỉ lệ phân li 9: 3: 3: 1

c Sự phân li độc lập của các cặp nhân tố di truyền quy định các cặp tính trạng trong quátrình phát sinh giao tử

d Cả a, b, c đều đúng

Chơng 2 Nhiễm sắc thể

A Mục tiêu

+ Trình bày và giải thích đợc sự biến đổi hình thái NST trong chu kì tế bào

+ Mô tả đợc cấu trúc hiển vi và nêu đợc chức năng của NST

+ Trình bày đợc sự thay đổi trạng thái (đơn,kép) và sự vận động của NST qua 4 kì củanguyên phân

+ Giải thích đợc nguyên phân thực chất là phân bào nguyên nhiễm và ý nghĩa của nó đối với

sự duy trì bộ NST trong sự sinh trởng của cơ thể

+ Trình bày đợc những diễn biến cơ bản của NST qua các kì của giảm phân

+ Mô tả và so sánh các quá trình phát sinh giao tử đực và cái ở động vật và thực vật có hoa.+ Nêu đợc bản chất của thụ tinh cũng nh ý nghĩa của nó và giảm phân đối với sự di truyền

và biến dị

+ Nêu đợc một số đặc điểm của NST giới tính và vai trò của nó đối với sự xác định giớitính

+ Biết giải thích cơ chế NST xác định giới tính và tỉ lệ đực : cái là 1:1

+ Nêu đợc các yếu tố ở môi trờng trong và ngoài cơ thể ảnh hởng đến sự phân hóa giới tính+ Phân tích và giải thích thí nghiệm của Moocgan trên cơ sở tế bào học để biết đợc gen nằmtrên NST

+ Nêu đợc ý nghĩa thực tiễn của di truyền liên kết

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

1 T.H.Morgan và thuyết di truyền NST

Sơ lợc tiểu sử T.H.Morgan (1866 – 1945):

Tomat Hunt Morgan sinh ngày 25-9-1866 tại bang Kentuca (Mĩ) Năm 20 tuổi, ông tốtnghiệp đại học loại xuất sắc Năm 24 tuổi ông nhận đợc bằng tiến sĩ và năm 25 tuổi đợc phonggiáo s Ông là một nhà phôi học, giảng dạy tại trờng đại học Columbia (Mĩ).T.H.Morgan đãquyết định chuyển sang nghiên cứu di truyền học, lúc đó còn là một ngành khoa học trẻ

Đầu tiên T.M.Morgan không tán thành các quy luật di truyền Menđen và thuyết di truyềnNST Ông dự trù kinh phí xin tiến hành thí nghiệm lai ở thỏ, nhng không đợc chấp nhận vì kinhphí quá lớn Sau đó, ông đã chọn đợc một đối tợng độc đáo và thuận lợi cho nghiên cứu ditruyền là ruồi giấm (ruồi quả) Phòng thí nghiệm của T.H.Morgan về sau đợc gọi là “phòng thínghiệm ruồi”

Tham gia nghiên cứu cùng T.H.Morgan có 3 nhà di truyền học nổi tiéng là C Bridges,A.H.Sturtevant và G Muller Nhóm nghiên cứu này đã chứng minh các nhân tố di truyềnMenđen nằm trên NST và hoàn chỉnh thuyết di truyền NST Thuyết di truyền NST xác nhận sự

đúng đắn của thuyết di truyền về gen (nhân tố di truyền), cho thấy các gen phân bố theo chiềudọc NST tạo thành nhóm liên kết

Do cống hiến khoa học T.H.Morgan đã đợc nhận giải thởng Nobel vào năm 1934 Tên tuổicủa ông mãi mãi gắn liền với tên tuổi của Menđen đợc xem là những ngời sáng lập ra di truyềnhọc

2 Nhiễm sắc thể

Kiểu nhân và nhiễm sắc đồ

Do sự ổn định về hình thái và số lợng NST của mỗi loài nên sự mô tả hình thái và số lợngNST đợc gọi là kiểu nhân (caryotype) đặc trng cho mỗi loài Kiểu nhân có thể biểu hiện ở dạngnhiễm sắc đồ khi NST đợc xếp theo thứ tự bắt đầu từ dài nhất đến ngắn nhất Sau này, nhờ kĩthuật nhuộm màu hoàn chỉnh hơn làm rõ các vệt đặc trng (band), hình thái của mỗi NST đợcxác định chi tiết hơn Dựa vào nhiễm sắc đồ nhuộm màu, có thể tìm thấy những đoạn tơng

đồng trên các NST cùng loại của các loài có quan hệ họ hàng gần nhau Ví dụ, sự so sánhnhiễm sắc đồ của ngời với tinh tinh cho thấy 13 cặp NST có hình thái giống nhau, 9 kiểu đảo

đoạn quanh tâm, NST số 2 của ngời do sự dung hợp 2 NST khác nhau của tinh tinh

ở kì trung gian ( gian kì) khi NST đợc nhuộm và đem quan sát dới kính hiển vi thì thấy chấtnhiễm sắc phân thành 2 kiểu khác biệt Một kiểu đợc nhuộm rất nhạt đợc gọi là chất nguyênnhiễm sắc hay chất nhiễm sắc thật (euchromatin), kiểu còn lại đợc nhuộm màu rất đậm gọi làchất dị nhiễm sắc (heterochromatin) Chất nguyên nhiễm sắc mang chất nhiễm sắc ở trạng tháidãn xoắn, còn chất dị nhiễm sắc là trạng thái cuộn xoắn cao của chất nhiễm sắc ở những sinhvật khác nhau thì chất dị nhiễm sắc phân bố khác nhau, thông thờng ở những đoạn ngắn xen kẽvới chất nguyên nhiễm sắc và bọc quanh các tâm động Về mặt chức năng, chất nguyên nhiễmsắc chứa ADN ở trạng hoạt động (đợc phiên mã), còn chất dị nhiễm sắc thì mang ADN ở trạngthái không phiên mã và thờng sao chép muộn hơn

3 Hoạt động của NST trong giảm phân:

Phân bào giảm nhiễm hay giảm phân ( Meiosis) nh tên gọi là hình thức phân bào mà các tế

bào con đợc tạo thành chỉ mang số lợng NST giảm đi một nửa so với tế bào mẹ

Đây là dạng phân bào đặc trng cho các cơ thể sinh sản hữu tính , qua đó các tế bào sinhdục (tinh nguyên bào, noãn nguyên bào) phân chia tạo thành các giao tử mang n NST Đâycũng là hình thức phân bào có tơ, có hai lần phân bào liên tiếp

a) Giảm phân I

11

Lần phân bào thứ nhất này diễn ra qua thời gian dài, đặc biệt là kỳ trớc kéo dài tới hàngngày, hàng tháng thậm chí hàng năm, bao gồm 4 kì:

- Kì trớc I: là kỳ diễn ra rất phức tạp đợc chia làm 5 giai đoạn.

+ Giai đoạn Leptonema: các sợi nhiễm sắc xoắn , co ngắn, đính vào màng nhân sắp xếp

định hớng

+ Gai đọan Zygonema: sự sắp xếp nói trên tạo cho sự tiếp hợp cặp đôi của các NST kép

t-ơng đồng chính xác suốt theo chiều dọc của cặp NST tt-ơng đồng

+ Giai đoạn Pachinema: diễn ra sự trao đổi chéo của cặp NST tơng đồng, cụ thể là sự trao

đổi chéo giữa các nhiễm sắc tử không phải chị em Sự trao đổi này đã đ a đến sự hoán vị củacác gen alen, do đó đã tạo ra sự tái tổ hợp của các gen không alen, đó là quá trình tái tổ hợp ditruyền (genetic recombination) (hình dới)

+ Giai đoạn Diplonema: đợc đặc trng bởi sự tách rời các cặp NST tơng đồng, tuy nhiênchúng còn đính nhau ở một vài điểm chéo Trong noãn bào (oocyte) ở một số loài lỡng c trongthời kỳ này có thể kéo dài hàng tháng, hàng năm vì ở giai đoạn này NST dãn xoắn tạo nêndạng NST chổi đèn (lampbrush chromosme) để tổng hợp ARN, từ đó tổng hợp các chất dinh d-ỡng cần thiết để tạo noẵn hoàng cho trứng trong giai đoạn sinh trởng

+ Giai đoạn Diakinesis: ngừng tổng hợp ARN, NST xoắn lại và cô đặc, dày lên và tách khỏimàng nhân, sao và thoi phân bào xuất hiện

Hình: Sự thụ tinh

4 Di truyền liên kết gen

Di truyền liên kết không hoàn toàn

Hình: Sự trao đổi chéo của cặp NST tơng đồng

Thí nghiệm: Cho ruồi cái F1(BV// bv) giao phối với ruồi đực thân đen, cánh cụt (bv//bv),Morgan đã thu đợc 4 kiểu hình với các tỉ lệ sau:

0,41 thân xám, cánh dài ; 0,41 thân đen, cánh cụt;

0,09 thân xám, cánh cụt ; 0,09 thân đen, cánh dài

Kết quả của phép lai không giải thích đợc bằng liên kết gen hoàn toàn và phân li độc lập củacác gen 4 KH đợc hình thành từ 4 kiểu tổ hợp giao tử Ruồi đực thân đen, cánh cụt chỉ cho 1

Nh vậy, trong phát sinh giao tử cái đã xẩy ra sự hoán vị (đổi chỗ) giữa các alen V và v, dẫn

đến sự xuất hiện thêm 2 loại giao tử Bv và bV , do đó có sự tổ hợp lại các tính trạng của bố mẹ

là thân đen, cánh dài và thân xám , cánh cụt (biến dị tổ hợp)

Sự hoán vị gen đợc giải thích trên cơ sở tế bào học là do sự trao đổi chéo ở từng đoạn tơng

ứng giữa 2 nhiễm sắc tử không phải chị em ( crômatit) trong cặp NST kép tơng đồng ở kì đầucủa lần phân bào I trong giảm phân (hình trên)

Sự trao đổi chéo nói trên đã tạo ra các loại giao tử mang gen hoán vị có tỉ lệ luôn bằng nhau(trong thí nghiệm trên, tỉ lệ Bv = bV = 0,09), do đó các loại giao tử có gen liên kết cũng luônbằng nhau (tỉ lệ BV = bv = o,41)

Tỉ lệ các giao tử mang gen hoán vị phản ánh tần số hoán vị gen Tần số hoán vị gen đợc tínhbằng tổng tỉ lệ các loại giao tử mang gen hoán vị (kết quả thí nghiệm trên cho thấy tần số hoán

vị gen là 0,09 + 0,09 = 0,18).Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách t ơng đối giữa 2 gen trêncùng NST, tần số càng lớn thì khoảng cách giữa 2 gen càng xa, lực liên kết càng yếu, nếu tần

số càng nhỏ thì ngợc lại Dựa vào tần số hoán vị gen ngời ta xác lập đợc bản đồ di truyền Tần

số hoán vị gen không vợt quá 50% vì một phần là các gen trên NST có xu hớng liên kết là chủyếu

Sự hoán vị gen chỉ có ý nghĩa khi tạo ra sự tổ hợp lại của các gen không t ơng ứng (khôngalen) trên NST (ví dụ Bv , bV), vì vậy các gen liên kết ở trạng thái đồng hợp hay chỉ có mộtcặp dị hợp thì sự hoán gen gen xảy ra sẽ không có hiệu quả gì Do đó, để xác định tần số hoán

vị gen ngời ta thờng dùng phép lai phân tích

Trong thí nghiệm của Morgan, trao đổi chéo xảy ra trong phát sinh giao tử cái nhng đókhông phải là trờng hợp tổng quát cho mọi nhóm liên kết và mọi lòai Trao đổi chéo có thể xảy

ra trong nguyên phân

Di truyền liên kết không hoàn toàn (hoán vị gen) làm tăng số biến dị tổ hợp Nhờ hoán vịgen mà những gen quý trên các NST tơng đồng có dịp tổ hợp với nhau làm thành nhóm genliên kết Điều này rất có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hóa Thông qua việc xác định tần sốhoán vị gen ngời ta lập bản đồ di truyền Điều đó cũng có giá trị trong lí thuyết và thực tiễn

Bản đồ di truyền

Bản đồ di truyền (bản đồ gen) là sơ đồ phân bố các gen trên các NST của một loài Cácnhóm liên kết đợc đánh số theo thứ tự của NST trong bộ đơn bội của loài nh I, II, III hay1,2.3 Các gen trên NST đợc ghi bằng các chữ viết tắt tên của các tính trạng thờng bằng tiếngAnh

Đơn vị khoảng cách trên bản đồ là centimorgan(cM) ứng với tần số hoán vị gen 1% Vị trí

t-ơng đối của các gen trên một NST thờng đợc tính từ một đầu mút của NST

Trong công tác giống, nhờ bản đồ gen có thể giảm bớt thời gian chọn đôi giao phối mộtcách mò mẫm, do đó nhà tạo giống rút ngắn đợc thời gian tạo giống

Để lập bản đồ di truyền phải tiến hành theo quy trình với thứ tự là xác định nhóm liên kếtrồi đến xác định vị trí của gen trên NST

- Việc xác định nhóm liên kết thờng bằng phép lai phân tích 2 cặp tinh trạng Căn c vào tỉ lệphân li KH là 1: 1 thì các gen chi phối 2 cặp tính trạng đó liên kết Cứ xem xét 2 gen một nhvậy, cuối cùng sẽ xác định đợc có bao nhiêu NST (tức nhóm liên kết) trong bộ đơn bội của mộtloài và những gen nào nằm trên NST nào

- Việc xác định vị trí của gen trên NST thờng bằng phép lai phân tích 3 cặp tính trạng với tấtcả các gen có trên mỗi NST theo từng tổ hợp của 3 gen một, ngời ta xác định đợc trình tự cácgen trên NST

Ví dụ: ở ngô gen A – mầm xanh, a - mầm vàng; B – mầm mờ, b – mầm bóng; D – lá bình

th-ờng, d – lá bị cứa Khi lai phân tích cây ngô dị hợp về cả 3 cặp gen thì thu đợc kết qủa ở bảngII.2

Bảng II 2 Kết quả của phép lai ở ngô

thểKhông trao

69,6

13

abd abd

62  12260

40  88 48

7  114

1,5

Số liệu ở bảng trên cho thấy phần lớn số cá thể có KH của bố mẹ đợc hình thành từ các KGkhông có trao đổi chéo Số cá thể nhận đợc do TĐC ở giữa gen a và b chiếm: 16,8 + 1,5 =18,3%, tần số TĐC giữa gen b và d là 12,1 + 1,5 = 13,6%, còn tần số TĐC giữa a và d là 16,8+ 12,1 + (2  1,5) = 31,9% Nh vậy trình sắp xếp của 3 gen là:

a  18,3  b13.6 d

 31,9 

Bình thờng TĐC kép là: 18,3% x 13,6% = 2,5% , nhng thực nghiệm chỉ nhận đợc 1,5% thấphơn tính toán lí thuyết 1%, nh vậy có hiện tợng nhiễu, nghĩa là TĐC xảy ra tại một điểm trênNST ngăn cản TĐC ở những điểm lân cận Đại lợng nhiễu đựơc xác định bằng hệ số trùng lặp

Hệ số này đợc tính trong trờng hợp trên bằng 1,5 : 2,5 = 0,6 hay 60%

C Câu hỏi ôn tập :

Câu 1 Nêu vai trò của NST đối với sự di truyền các tính trạng.

Câu 2 Mô tả sự biến đổi hình thái của NST qua chu kì tế bào.

Câu 3 So sánh nguyên phân với giảm phân.

Câu 4 Trình bày cơ chế NST xác định giới tính ở ngời.

D Hớng dẫn trả lời :

Câu 1

NST là cấu trúc mang gen có bản chất là ADN, chính nhờ sự tự sao chép của ADN dẫn tới

sự tự nhân đôi của NST, nhờ đó các gen quy định tính trạng đợc di truyền qua các thế hệ tế bào

và cơ thể

Câu 2

Hình thái của NST biến đổi qua các kì của chu kì tế bào thông qua sự đóng và duỗi xoắncủa nó Từ kì trung gian đến kì giữa là quá trình đóng xoắn (đóng xoắn cực đại ở kì giữa) Từkì giữa đến kì trung gian tiếp theo là quá trình tháo xoắn (tháo xoắn cực đại ở kì trung gian)

đồ)

E Câu hỏi trắc nghiệm :

Hãy đánh dấu vào ô trống ở đầu câu mà em cho là đúng:

1 Kỳ nào sau đây chiếm 90% thời gian trong chu kỳ tế bào?

a - Kỳ trung gian

b - Kỳ đầu

a - Giúp gia tăng số lợng tế bào làm cho cơ thể đa bào lớn lên.

b - Bổ sung cho những TB già và chết, TB bị tổn thơng của cơ thể

c - Duy trì bộ NST lỡng bội qua các thế hệ tế bào

d - Cả a, b, c đều đúng

15

Chơng III ADN và GEN

A Mục tiêu

+ Nêu đợc thành phần hóa học của ADN, đặc biệt là tính đặc thù và đa dạng của nó

+ Mô tả đợc cấu trúc không gian của ADN, đặc biệt chú ý tới nguyên tắc bổ sung

+ Giải thích đợc cơ chế tự sao của ADN diễn ra theo các nguyên tắc: khuôn mẫu, bổ sung,bán bảo toàn

+ Nêu đợc bản chất hóa học của gen là ADN và chức năng của nó

+ Mô tả sơ lợc cấu tạo và phân loại ARN

+ Trình bày đợc sự tạo thành ARN dựa trên mạch khuôn của gen và diễn ra theo nguyên tăc

bổ sung

+ Nêu đợc thành phần hóa học, cấu trúc không gian và chức năng của prôtêin

+ Trình bày đợc mối quan hệ giữa ARN và prôtêin thông qua sự hình thành chuỗi axit amin + Phân tích đợc mối quan hệ giữa gen và tính trạng thông qua sơ đồ: gen  ARN  Prôtêin

 tính trạng

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

1 Cơ chế tái bản ADN (nội dung này đợc mở rộng, nâng cao hơn SGK)

Các sinh vật đơn bào hay đa bào để có thể tồn tại liên tục qua nhiều thế hệ thì quá trình sinhsản phải liên tục tạo ra các thế hệ mới Sự sinh sản là phơng thức bảo tồn đợc tính di truyền qua

đó các phân tử ADN mẹ phải tự sao chép ra các ADN con một cách chính xác Có nghĩa là đểtạo ra mỗi tế bào mới hay sinh vật mới thì thông tin di truyền cần thiết từ thế hệ bố mẹ sẽ đợc

di truyền cho thế hệ tiếp theo hoàn toàn chính xác (gần nh không biến đổi) Sau đó thế hệ concháu sẽ thừa hởng lại những đặc tính di truyền, tính kế thừa này bắt nguồn từ các ADN củachúng đợc sao chép từ ADN bố mẹ Mục này sẽ trình bày quá trình sao chép thông tin ditruyền thông qua quá trình sao chép ADN

Mô hình Watson và Crick với ý tởng về sự sao chép ADN

Theo Watson và Crick, sự sao chép ADN là một cơ chế nhân đôi, trong đó chủ yếu thôngtin di truyền là các phân tử ADN nằm trong nhân tế bào và một số bào quan trong tế bào chất Watson và Crick đã ý niệm đợc rằng cấu trúc xoắn kép mà họ công bố chỉ ra một lối giảithích cho một trong những chức năng của ADN - khả năng sao chép chính xác Cấu trúc phân

tử sẽ cho phép ADN hoạt động nh nguyên liệu cơ sở cho sự di truyền Chính phơng thức xoắnkép ADN là con đờng mà thông tin di truyền đợc truyền từ thế hệ này sang thế hệ kế tiếp đốivới sinh vật có cấu tạo tế bào nói chung

Watson và Crick đã cho rằng một phân tử ADN gồm hai mạch hoàn chỉnh là đầu mối để tìmhiểu sự sao chép ADN xảy ra nh thế nào? Mỗi một mạch sẽ hoạt động nh một khuôn mẫu choviệc tổng hợp mạch hoàn chỉnh từ chính nó; đây chính là “sự kết cặp đặc biệt” mà hai nhà khoahọc đã công bố năm 1953 Thực tế vấn đề về sự cặp đôi đã đợc Chargaff nêu ra lần đầu

Tóm tắt diễn tiến cơ chế sao chép ADN

Mô hình sao chép ADN ở sinh vât nhân chuẩn diễn ra nh sau:

- Khởi sự: do tác động của một loại enzim (topoisomeraza) và RF-A, ADN đợc tháo xoắn

- Trên mạch chậm, primaza tơng tác với RF-A tổng hợp đoạn mồi ARN (dài độ 10nuclêôtit) Mồi này đợc nối dài thêm khoảng 20 đơn phân nữa nhờ polimeraza  kết hợp vớiRF-C Sau đó, polimeraza  bị phức hợp PCNA-ATP chặn lại, giúp cho polimeraza  gắn vào

và tổng hợp đoạn Okazaki Diễn tiến tiếp theo và lặp lại có tính chu kì của sự sao chép gần nh

ợc duy trì qua các thế hệ, còn các octamer chỉ gồm các histon mới tổng hợp đ ợc sử dụng tạicác chạc sao chép để hình thành các nuclêôxôm mới

Tuy nhiên, điều cha rõ là các nuclêôxôm mới (chứa octamer chỉ gồm các histon mới đợctổng hợp) hình thành nằm hoàn toàn trên một mạch và các nuclêôxôm cũ nằm trên mạch kiahay có sự phân bố ngẫu nhiên trên cả hai mạch

2 Cơ chế tổng hợp ARN.

Sao mã là chép chuyển thông tin di truyền từ ADN sang ARN, quá trình này diễn ra trongnhân tế bào, nh minh hoạ trên hình trong sách giáo khoa Một phân tử ARN đợc sao từ khuônADN bằng một quá trình tơng tự nh tổng hợp một mạch đơn trong tự nhân đôi ADN Hìnhtrong sách giáo khoa giới thiệu tổng quát về quá trình này Cũng nh tự nhân đôi, 2 mạch củaADN tách nhau tại chỗ khởi đầu quá trình Tuy nhiên trong sao mã, chỉ một mạch của ADN đ -

ợc dùng làm khuôn để hình thành phân tử mới Các nuclêôtit tạo nên phân tử ARN mới lần lợtchiếm chỗ dọc trên mạch khuôn ADN bằng cách hình thành các liên kết hyđro giữa các bazơnuclêôtit mới bổ sung trên mạch khuôn Lu ý rằng các nuclêôtit ARN cũng tuân theo cùng cácquy luật cặp đôi bazơ đã điều khiển tự nhân đôi ADN, chỉ khác U thay cho T, khi cặp đôi với

A Các enzym sao chép ARN polymeraza minh hoạ bằng khối xám hình trứng trên hình đã liênkết các ribônuclêôtit mới bổ sung lại với nhau để tạo nên ARN thông tin.

Hình trong SGK là tổng quan quá trình sao chép trọn vẹn một gen Trong pha khởi đầu,

ARN polymeraza, còn gọi enzym sao mã, đợc chỉ dẫn thông tin đâu là nơi khởi đầu sao chép,

sao chép những gì theo trật tự nào, và đâu là nơi kết thúc sao chép Tín hiệu mở đầu sao chép

đợc đặc trng bằng một chuỗi nuclêôtit gọi là mã khởi đầu, nằm kề đầu trớc của gen trên ADN.

Pha đầu tiên của sao chép, gọi là pha khởi đầu, diễn ra khi ARN polymeraza gắn vào đoạn khởi

đầu của ADN Đối với bất kỳ một gen nào, các tín hiệu của vùng khởi đầu cũng chỉ nằm trênmột trong hai dải của ADN vốn là mạch mã gốc lu trữ thông tin của gen đó đợc sao mà thôi(mạch mã gốc này lu trữ lần lợt hết gen này sang gen khác trên đờng thẳng dọc theo mạch

Trong pha thứ hai là pha sao chép, mạch ARN đợc lắp ráp bổ sung kéo dài ra dần Càng

tiếp tục kéo dài, ARN càng bong khỏi mạch khuôn ADN, tách dần ra khỏi vùng đã sao Rốtcuộc chuyển sang pha thứ ba là pha kết thúc, ARN polymeraza lăn đến tận chuỗi bazơ đặc biệttrên khuôn ADN gọi là đoạn kết thúc Chuỗi này báo hiệu điểm cuối của gen; phân tử ARNpolymeraza rời khỏi phân tử ARN và gen tại chính thời điểm này

Cũng phải nói thêm rằng ngoài sao ra ARN thông tin (mARN) mã hoá một chuỗi axit amin,ARN polymeraza còn sao ra hai loại ARN khác nữa là rARN riboxom, và tARN vận chuyểncùng tham gia dịch mã tạo ra các polypeptit

3 Luồng thông tin di truyền ở tế bào là ADNARNprotein

Hình trong SGK tóm tắt các bớc chủ yếu trong luồng thông tin di truyền từ ADN đến

protein Các bớc này phổ cập cho mọi tế bào.

Trong sao mã (ADN  ARN), bản tin mARN đợc tổng hợp trên khuôn mạch mã gốc ADN(bớc 1) Trong các tế bào nhân sơ sao mã xảy ra trong chất tế bào; còn trong các tế bào nhânchuẩn, sao mã xảy ra trong nhân, và mARN phải chuyển từ nhân ra tế bào chất (hình SGK).Dịch mã (ARN  protein) có thể chia làm 4 bớc và đều diễn ra trong tế bào chất Khi hoàntất một polypeptit, 2 hạt lớn và bé của riboxom tách xa ra và giải phóng tARN, mARN ra khỏiriboxom (không minh hoạ trên hình)

Quá trình dịch mã diễn ra rất nhanh: mỗi riboxom tạo nên một polypeptit cỡ trung bình có thểkhông tới một phút Một phân tử mARN điển hình thờng đợc một số riboxom cùng dịch đồngthời Một khi riboxom thứ nhất đã đọc xong côđon (bộ 3 mã hóa) khởi đầu thì riboxom thứ hai

có thể bám vào đọc tiếp, nên trên mARN đang dịch mã thờng dính bám một số riboxom đang

đọc đuổi theo nhau dọc phân tử nên có tên gọi chung là polyriboxom Hiện nay ng ời ta đã biếtkhi chuỗi polypeptit ra khỏi riboxom thì một enzym cắt chuyên hoá cắt axit amim khởi đầumetionin (Met) ra khỏi chuỗi, để lại mạch polypeptit chính thức tạo ra protein mà gen đã thôngtin

ý nghĩa tổng quát của sao mã và dịch mã là gì? Đấy là những quá trình qua đó các genkiểm soát mọi hoạt động của các cấu trúc trong tế bào, suy rộng ra, là phơng thức mà kiểu genbiểu hiện thành kiểu hình Chuỗi lệnh mỗi gen thông tin là một trật tự xác định các côđon xếptheo đờng thẳng trên ADN, quy định một chuỗi nuclêôtit cụ thể Gen đợc dùng làm khuôn, đểsao mã A, T, G, X theo cách đọc chính tả chép thành mã A, U, G, X dọc theo đờng thẳng trênmARN Sau đó các tARN đọc chính tả bản tin mARN để dịch mã thành một trật tự tơng ứngcác axit amin mà tạo ra chuỗi polypeptit đặc trng đúng theo mẫu thiết kế đã lu trữ trong gen.Cuối cùng các chuỗi polypeptit để xác định kiểu hình và mọi năng lực biểu hiện khác mà kiểugen của sinh vật tơng tác với các điều kiện môi trờng để hình thành các loại protein đặc trng

quy định nên kiểu hình tơng ứng, nói một cách khác luồng thông tin di truyền ở mức cơ thể

là kiểu gen  môi trờng  kiểu hình.

C Câu hỏi ôn tập :

Câu 1 Đặc điểm nào của ADN làm cho ADN đa dạng nhng lại đặc thù?

Câu 2 Mô tả sơ lợc quá trình tự nhân đôi của ADN.

Câu 3 ADN và ARN có điểm nào khác nhau cơ bản?

Câu 4 Vì sao nói prôtêin có vai trò quan trọng với cơ thể?

Câu 5 Trình bày mối quan hệ ADN (gen)  ARNm  Prôtêin

D Hớng dẫn trả lời :

Câu 1

Đặc điểm làm cho ADN đa dạng là do ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân

là nuclêôtit thuộc 4 loại: A, T, G, X Sự sắp xếp khác nhau của 4 loại nuclêôtit đã tạo nên vô sốloại ADN khác nhau ADN của mỗi loài đợc đặc thù bởi thành phần, số lợng và trình tự sắpxếp các nuclêôtit

Câu 2

Quá trình tự nhân đôi ADN diễn ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian Đầu tiênADN tháo xoắn, hai mạch đơn tách nhau dần, mỗi mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới từcác nuclêôtit tự do trong môi trờng nội bào Kết quả từ một phân tử ADN mẹ cho ra hai phân

tử ADN con giống nhau và giống ADN mẹ Quá trình tự nhân đôi ADN diễn ra theo nguyêntắc bổ sung (cứ A thì liên kết với T còn G thì liên kết với X và ngợc lại), nguyên tắc giữ lại mộtnửa,

Câu 3

17

- Số mạch đơn: ADN có 2 mạch, còn ARN chỉ có 1 mạch.

- Các loại đơn phân: AD N có 4 loại (A, T, G, X) còn ARN có 4 loại A, U, G, X,

- Kích thớc và khối lợng phân tử ARN nhỏ hơn nhiều so với ADN

Câu4

Prôtêin có nhiều chức năng quan trọng: là thành phần cấu trúc của tế bào, xúc tác và điềuhoà quá trình trao đổi chất (các enzim và hoocmôn), bảo vệ cơ thể (kháng thể), vận chuyển,cung cấp năng lợng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, biểu hiện thành cáctính trạng của cơ thể

Câu5

amin cấu thành prôtêin

E Câu hỏi trắc nghiệm

B Bổ sung với mạch mã sao

C Bổ sung với mạch mã gốc trong đó T đợc thay bằng U

D Bổ sung với mạch mã sao trong đó A đợc thay bằng U

4 Quá trình tổng hợp ARN

A Sợi ARN mới tách dần trong quá trình tổng hợp

B Tổng hợp hết rồi mới tách

C Sợi ARN mới dính chặt với ADN và cần phải có 1 tác nhân nào đó mới tách đợc

D Sợi ARN mới cứ tổng hợp đợc 1 đoạn pôlinuclêôtit nhất định thì tách ra

Câu 2 Ghép cho phù hợp

1.

Loại axit

và bộ 3 kết thúc

các thuỳ, một trong các thuỳ mang bộ 3 đối mã

Nhau

D Chuỗi pôlinucleotit xoắn trở lại (khoảng 70%

số nucleotit bắt gặp theo nguyên tắc bổ sung)

2 Trong quá trình tổng hợp Prôtêin, những yếu tố sau đây có vai trò:

- Nêu đợc vai trò của từng loại biến dị Hậu quả của đột biến.

- Phân tích đợc mối quan hệ giữa kiểu gen – môi trờng và kiểu hình

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

Đây là chơng có nhiều khái niệm khó với học sinh, nên khái quát các loại biến dị thông quasơ đồ phân loại biến dị:

- Đột biến:một biến đổitrong vật chấtthông tin ditruyền của gen,

nucleotit củaADN (cấp độphân tử), haytrên nhiễm sắcthể (cấp độ tếbào); nguồn tấtyếu của tính đadạng di truyền.Mỗi đột biến làhậu quả củamột biến đổihoá sinh củagen (lặn hoặc trội) quy định một tính trạng Biến đổi này có thể là tự nhiên (trờng hợp này luôn

là ngẫu nhiên, không do ảnh hởng của môi trờng hay cuộc sống của đối tợng) hoặc có thể gâymột cách nhân tạo đặc biệt nhờ tác động của các tia bức xạ ion hoá (nh các tia X), dọc theochiều dài của một thể nhiễm sắc Tần số đột biến của các gen không đồng nhất; do đó ta phânbiệt các gen không bền vững dễ phát sinh đột biến và các gen bền vững qua nhiều xử lý bằng

kỹ thuật di truyền vẫn tồn tại

Có hai dạng đột biến chính:

1 Đột biến nhiễm sắc thể dạng thay đổi cấu trúc (mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển

đoạn) và dạng thay đổi số lợng (kiểu dị bội thừa một nhiễm theo công thức 2n+1 sinh thể banhiễm nh hội chứng Đao (ba nhiễm 21) hay siêu nữ (ba nhiễm giới tính nữ XXX) hay thiếumột nhiễm theo công thức 2n-1 nh loạn nhiễm giới tính 0X và 0Y; và thể kiểu đa bội chẵn 2n,4n, 6n, hay đa bội lẻ 3n, 5n, )

- Đột biến nhiễm sắc thể thờng gây các hậu quả lớn nh chết, giảm sức sống, mất khả năngsinh sản, nếu sống sót sẽ góp một nguồn nguyên liệu chọn lọc cho đa dạng sinh học và tiếnhoá

2 Đột biến gen xảy ra trong một bộ ba mã hoá trên ADN, bộ ba bị đột biến có thể do mất

hoặc thêm, hay thay thế hoặc đảo ngợc một hay một số cặp bazơ nucleotit gây ra hậu quả dịchkhung đọc mã dẫn đến không còn mang ý nghĩa thông tin (đột biến vô nghĩa) hoặc mang mộtthông tin mới (đột biến sai nghĩa) Các đột biến đảm trách tiến hoá của các loài, chọn lọc cácloài mới do môi trờng tự nhiên tiến hành cho phép phân biệt các đột biến gây chết (không tơnghợp với cuộc sống của cá thể mang gen đột biến), đột biến có hại và đột biến có lợi

- Đột biến gen - Đột biến điểm: những biến đổi trong cấu trúc gen tức trong thành phần haytrật tự của gen liên quan tới biến đổi một hoặc một số cặp nucleotit tại một điểm nào đó trênchuỗi ADN của gen Đột biến gen đa số là đột biến lặn và thờng có hại (nh gen bạch tạng ở lúalàm giảm quang hợp, gen bạch tạng ở ngời và gia súc dễ bị cảm nắng và bệnh ngoài da, gengây chết ở lợn sinh tai xẻ thuỳ, chân dị dạng), một số trung tính (nh gen thân lùn ở lúa), và chỉmột số rất ít là có lợi (nh gen tăng số bông trên khóm, tăng số hạt trên bông ở lúa) Theo hìnhthái ta phân biệt đột biến mất hoặc thêm, và đột biến thay thế hoặc đảo ngợc một cặp hay một

số cặp bazơ nucleotit trên chuỗi ADN của gen

- Đột biến mất hoặc thêm bazơ: đột biến gen do mất hoặc thêm một cặp hay nhiều cặp bazơnucleotit làm dịch khung đọc thay đổi chuyền các côđon từ điểm đột biến đến cuối gen nêngây rối loạn nghiêm trọng cả phần sau của chuỗi polypeptit

- Đột biến thay thế hoặc đảo ngợc bazơ: đột biến gen xảy ra ở một hay một số cặp bazơnucleotit ít nghiêm trọng hơn vì chỉ rối loạn trong một côđon có khi không thay đổi hoặc chỉthay đổi một axit amin trong toàn chuỗi

19

Biến dịBiến dị di truyền Biến dị không di truyền đ ợc

Biến dị tổ hợp Đột biến Th ờng biến

Đột biến gen Đột biến nhiễm sắc thể

Đột biến cấu trúc NST Đột biến số l ợng NST

- Gây đột biến: các cách tạo ra một đột biến.

- Khung đọc mã : khung hình dung kể từ sau côđon khởi đầu, cứ ba nucleotit liên tiếp đọc làmột côđon để sao hay dịch thành một axit amin, nếu mất một nucleotit thì hai nucleotit hai bênvẫn nối liên kết peptit lại và dịch khung đọc tiếp theo các bộ ba côđon mới sai lệc hẳn ý nghĩathông tin so với các côđon trớc

- Tác nhân gây đột biến : các tác nhân trong môi trờng gây ra một đột biến gen hay một độtbiến nhiễm có bản chất lý hoá nh tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt, các hoá chất gây độtbiến, hoặc các tác nhân trong tế bào, trong cơ thể do các rối loạn sinh lý sinh hoá tế bào gây ra.Phân biệt tác nhân gây đột biến chuyên hoá chỉ luôn sinh ra cùng một loại đột biến, và táchnhân gây đột biến kiên định tồn tại lâu dài ngoài môi trờng hay trong cơ thể

- Thể đột biến: cá thể mang gen đột biến đã biểu iện ra kiểu hình có hại hay có lợi nhậnthấy rõ so với các cá thể khoẻ mạnh bình thờng

- Thể mang gen đột biến: cá thể mang gen đột biến ở dạng tiềm tàn cha biểu hiện tính trạng

đột biến ra kiểu hình, nhng có nguy cơ nếu kết hôn với ngời khác giới cùng mang gen đột biến

sẽ có xác suất 25% số con sẽ biểu hiện đột biến (chuyển thành thể đột biến), 75% số con là thểmang gen đột biến nhng khoẻ mạnh bình thờng

Các đột biến có thể làm thay đổi ý nghĩa của các gen

Từ khi phát hiện các gen đợc dịch mã thành các protein, các nhà khoa học đã mô tả nhiềusai lệch di truyền ở mức độ phân tử Chẳng hạn nh khi một đứa con sinh ra mắc bệnh thiếumáu hồng cầu hình liềm, bệnh đợc phát hiện qua sai khác một protein, tức chỉ là một thay đổinhỏ trong một gen Một trong hai loại polypeptit hợp thành phân tử hemoglobin của đứa trẻ bịhồng cầu hình liềm chỉ khác duy nhất một axit amin, do valin thay thế chỗ của axit glutamic.Sai khác này đợc gây ra chỉ do đột biến thay một nucleotit trong đoạn mạch mã gốc của ADNquy định hồng cầu (hình) Hậu quả của thay đổi một cặp bazơ trong xoắn kép ADN, đã làmhồng cầu hình đĩa tròn và dẹt, hai mặt dẹt hơi lõm giữa biến dạng thành lõm lỡi liềm

Alen đột biến gây hồng cầu liềm không phải là một trờng hợp duy nhất Ngày nay ta hiểurằng các alen thay thế xen kẽ kiểu loại trừ lẫn nhau trên một lôcút của gen là hậu quả từ sựthay đổi một cặp bazơ trong ADN Bất kỳ một thay đổi nào trong chuỗi nucleotit của ADN đều

đợc gọi là một đột biến Các đột biến có thể liên quan đến nhiều vùng lớn của một thể nhiễm

sắc, hoặc chỉ liên quan đúng một cặp nucleotit, nh trong bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm ở

đây ta giả sử cá đột biến liên quan đến chỉ một hay vài cặp nucleotit có ảnh hởng đến dịch mã

Các đột biến trong một gen có thể phân thành ba loại chung: thay bazơ, lặp bazơ, hoặc

mất bazơ Thay bazơ là thay thế một nucleotit này bằng một nucleotit khác Trong hàng thứ

hai của hình, A thay cho G ở côđon thứ t của phân tử mARN Tuỳ theo côđon bị thay thế mộtbazơ đợc dịch nh thế nào, mà kết quả có thể là không có thay đổi gì đáng kể ở protein, hoặc lại

có thể nảy sinh một thay đổi trầm trọng nguy hiểm đến tính mạng của sinh vật Vì có mãtrùng tức là tính dôi mã di truyền mà một số đột biến thay bazơ có thể vô hại Ví dụ nếu một

đột biến làm cho côđon GAA trên m ARN bị thay thành GAG sẽ không thay đổi gì kết quảdịch mã thành protein vì cả hai côđon GAA và GAG đều cùng mã hoá axit glutamic (Glu).Những biến đổi khác chỉ thay một nucleotit có thể dịch thành một axit amin khác sẽ có một sốtác hại đến chức năng của protein

Một số đột biến thay bazơ, nh trờng hợp hồng cầu hình liềm, gây biến đổi quan trọng trongprotein, ngăn protein không biểu hiện đợc các chức năng thông thờng Đôi khi, thay một bazơ

sẽ dẫn đến một protein cải tiến hay một protein có những khả năng mới làm tăng thành đạt của

sinh vật đột biến và con cháu của sinh vật đột biến đó lại phát triển tốt hơn, đó là dạng đột

biến có lợi Nhng thông thờng đa số là các đột biến có hại.

Các đột biến liên quan đến thêm hay mất một hoặc nhiều nucleotit trong một gen thờng cónhiều tác hại khốc liệt Vì mARN đợc đọc theo một loạt bộ ba suốt trong quá trình dịch, nên

thêm hay bớt nucleotit có thể làm bị thay đổi khung đọc mã (cách nhóm các bộ ba) trong

thông tin di truyền Toàn bộ các nucleotit đã bị “biến đổi” kiểu xê dịch khung do thêm hay mấtnucleotit nên sẽ nhóm lại theo các côđon khác Kết quả hầu hết sẽ là một polypeptit không cóchức năng

Sự phát sinh đột biến gọi là đột biến gen, có thể xảy ra bằng nhiều cách Đột biến là kết quả

từ các nhầm lẫn trong tự nhân đôi hay tổ hợp lại đợc gọi là các đột biến ngẫu nhiên, cũng nhcác đột biến khác còn cha rõ nguyên nhân Một nguồn gây đột biến khác là tác nhân hoá học

hay vật lý gọi là tác nhân gây đột biến Tác nhân vật lý gây đột biến phổ cập nhất trong tự

nhiên là bức xạ cao năng, nh các tia X và tia cực tím Các tác nhân hoá học gây đột biến cónhiều loại khác nhau Chẳng hạn một loại gồm các hoá chất rất giống với các bazơ ADN nhngcặp đôi không chính xác Các đột biến do cảm nhiễm hoá chất có thể dẫn đến ung th

Mặc dầu đột biến thờng là có hại, nhng cũng có trờng hợp cực kỳ có ích, cả trong thiênnhiên cũng nh trong phòng thí nghiệm Chính vì các đột biến đó là một nguồn gen rất đa dạngtrong sinh giới để trải qua chọn lọc, tính đa dạng sinh học đã tạo nên nguồn nguyên liệu chotiến hoá thông qua chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo Thêm nữa, các đột biến còn là cáccông cụ thiết thân của các nhà di truyền học Hoặc diễn ra một cách tự nhiên (nh ở các cây đậutròn của Mendel) hoặc tạo ra trong phòng thí nghiệm (nh Morgan dùng tia X tạo nên hầu hếtcác nòi đột biến ruồi quả), thì các gen đột biến cũng tạo ra các alen khác nhau cần thiết chocông cuộc nghiên cứu về các gen

C Câu hỏi ôn tập :

Câu1 Phân biệt đột biến gen với đột biến NST.

Câu2 Thể đa bội khác thể dị bội ở điểm nào?

Câu3 Phân biệt đột biến với thờng biến.

Câu4 Nêu nguyên nhân chung của các dạng đột biến Cơ chế phát sinh từng dạng đột biến Câu 5 Phân biệt thờng biến và mức phản ứng cho ví dụ minh hoạ.

Câu 6 Phân biệt đột biến với thể đột biến Cơ chế biểu hiện trên kiểu hình của các đột biến

gen ở tế bào sinh dục và tế bào sinh dỡng

Câu 7. Thế nào là đột biến gen? Có những dạng đột biến gen nào? Hậu quả của đột biến gen

cấu trúc

Câu 8. Các dạng đột biến cấu trúc NST? Cơ chế phát sinh và hậu quả của từng dạng? Nêu cách

nhận biết từng dạng

Câu 9 Cơ chế phát sinh thể dị bội? Hậu qủa thể dị bội ở NST giới tính của ngời? Đặc điểm của

ngời bị hội chứng Đao Vì sao tỉ lệ trẻ bị hội chứng Đao tăng lên cùng với tuổi của ngờimẹ?

Câu 10 Vai trò của thờng biến và đột biến trong chọn giống và trong tiến hoá Làm thế nào để

biết một biến dị nào đó là thờng biến hay đột biến?

Câu 11. Mức phản ứng là gì? Mối quan hệ giữa kiểu gen - môi trờng - kiểu hình trong quá

trình phát triển cá thể Vận dụng mối quan hệ này để phân tích vai trò của giống và kĩ thuật canh tác trong việc tăng năng suất cây trồng

D Hớng dẫn trả lời :

Câu1 Phân biệt đột biến gen với đột biến NST:

- Là những biến đổi trong cấu trúc

của gen liên quan tới một hay một

đoạn, ) và đột biến số lợng NST(dị bội thể, đa bội thể)

Câu2

Thể đa bội khác thể dị bội ở đặc điểm: tế bào sinh dỡng có số lợng NST là bội số của n(nhiều hơn 2n), số lợng ADN nhiều hơn, tế bào to hơn, cơ quan sinh dỡng có kích thớc lớnhơn, sinh trởng phát triển mạnh và chống chịu tốt

Câu3 Phân biệt đột biến với thờng biến

- Đột biến là những biến đổi đột

ngột trong vật chất di truyền (ADN,

NST) dẫn tới biến đổi đột ngột một

hay một nhóm tính trạng có liên

quan

- Biến đổi cá biệt, ngẫu nhiên vô

h-ớng không tơng ứng với ngoại cảnh,

di truyền đợc cho thế hệ sau

- Thờng biến là những biến đổi kiểuhình phát sinh trong đời cá thể dới

ảnh hởng trực tiếp của môi trờng

- Biến đổi đồng loạt theo hớng xác

định, tơng ứng với ngoại cảnh,không di truyền đợc

Học sinh có thể trình bày theo cách khác: Phân biệt thờng biến với đột biến về nguyênnhân, cơ chế phát sinh và đặc điểm biểu hiện

- Đặc điểm biểu hiện: Biến đổi đột ngột, cá biệt, vô hớng, và có hại cho cơ thể mang độtbiến Một số đột biến có thể trung tính hay có lợi cho cơ thể mang đột biến

Câu 4 Nêu nguyên nhân chung của các dạng đột biến Cơ chế phát sinh từng dạng đột biến

1 Nguyên nhân chung của các đột biến:

- Các tác nhân lí hoá trong ngoại cảnh (tia tử ngoại, tia phóng xạ, sốc nhiệt, các hoáchất)

- Rối loạn trong các quá trình sinh lí, hoá sinh trong tế bào, trong cơ thể

21

2 Cơ chế phát sinh từng dạng đột biến:

Đột biến gen

ADN bị chấn thơng hoặc bị sai sót trong quá

trình tự sao (mất, lập, thay, đảo vị trí cặp nuclêôtit)

Đột biến mất

biếncấu trúcNST

Một hay một số cặp NST không phân li

Câu 5 Phân biệt thờng biến và mức phản ứng cho ví dụ minh hoạ.

a Thờng biến :

- Định nghĩa: Những biến đổi ở kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong quá trình

phát triển cá thể dới ảnh hởng của môi trờng gọi là thờng biến

Ví dụ: (SGK).

b Mức phản ứng:

- Định nghĩa: Mức phản ứng là giới hạn thờng biến của một kiểu gen trớc những điều kiện

môi trờng khác nhau

Ví dụ: (SGK).

Câu 6 Phân biệt đột biến với thể đột biến Cơ chế biểu hiện trên kiểu hình của các đột biến

gen ở tế bào sinh dục và tế bào sinh dỡng

2 Cơ chế biểu hiện của các dạng đột biến gen

a Đột biến ở tế bào sinh dục:

- Phát sinh ở giao tử, qua thụ tinh, đi vào hợp tử

b Đột biến ở tế bào sinh dỡng

- Phát sinh ở một tế bào rồi qua nguyên phân đợc nhân lên trong một mô dinh dỡng (độtbiến xôma) Nếu là đột biến trội, sẽ biểu hiện ở một phần cơ thể, tạo nên thể khám và đợc duytrì qua sinh sảnh dinh dỡng Nếu là đột biến lặn thì sẽ không biểu hiện và mất đi lúc cơ thểchết

- Đột biến ở tế bào sinh dỡng không đợc truyền lại cho thế hệ sau bằng sinh sản hữu tính,trừ các đột biến tiền phôi xảy ra ở giai đoạn 2 đến 8 tế bào, vì sau đó chúng có thể đi vào giaotử

Câu 7 Thế nào là đột biến gen? Có những dạng đột biến gen nào? Hậu quả của đột biến gen

cấu trúc

1 Đột biến gen: biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan tới một hoặc một số cặp nuclêôtit,

xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử ADN

2 Các dạng đột biến gen:

- Đột biến điểm (thêm, bớt, đảo, thay thế)

- Đột biến lớn (thêm, bớt, đảo, thay thế)

(thêm, bớt, thay thế, đảo vị trí cặp nuclêôtit)

3 Hậu qủa của đột biến gen cấu trúc:

- Ba cặp nuclêôtit liền nhau trong gen mã hoá một axit amin trong prôtêin Nếu một cặpnuclêôtit bị thay thế hoặc bị đảo vị trí trong phạm vi một bộ mã hoá thì chỉ gây ra biến đổi ởmột axit amin

- Nếu mất hoặc thêm một cặp nuclêôtit thì tất cả các bộ ba tiếp sau đó đều bị thay đổi

- Nếu đột biến mất hoặc thêm cặp nuclêôtit xảy ra ở cuối ADN thì sẽ gây hậu quả ít nhất,ngợc lại vẫn xảy ra đột biến càng ở phía đầu của gen thì sẽ gây hậu quả càng nhiều, và nhiềunhất khi nuclêôtit bị mất hoặc thêm thuộc bộ ba mã hoá đầu tiên

- Đa số đột biến gen là có hại cho cơ thể mang đột biến, một số đột biến gen có thể trung tính hay có lợi

- Nếu bộ 3 quy định một axít amin nào đó bị biến thành bộ ba kết thúc thì chuỗi pôlipeptit

bị ngắn đi do đó prôtêin sẽ bị mất chức năng khi đoạn bị mất đi là khá dài

Câu 8. Các dạng đột biến cấu trúc NST? Cơ chế phát sinh và hậu quả của từng dạng? Nêu cách

nhận biết từng dạng

1 Các dạng đột biến cấu trúc NST và cơ chế phát sinh:

Xem lại bảng các dạng đột biến ở câu 4

Cơ chế chung: Các tác nhân đột biến trong ngoại cảnh hoặc trong tế bào đã làm cho NST bị

đứt gãy hoặc ảnh hởng tới quá trình tự nhân đôi của NST, trao đổi chéo không cân của các crômatit

2 Hậu quả của đột biến cấu trúc NST

- Đột biến mất đoạn, nếu xảy ra với một đoạn lớn, sẽ làm giảm sức sống hoặc gây chết, làm mất khả năng sinh sản

- Đột biến lặp đoạn có thể làm tăng hoặc giảm cờng độ biểu hiện của tính trạng

- Đột biến đảo đoạn dị hợp tử cũng có thể bị giảm sức sống hoặc giảm khả năng sinh sản (bất thụ một phần)

- Gây hậu quả lớn nhất là đột biến mất đoạn làm mất bớt vật chất di truyền

- Đảo đoạn: Dựa trên mức độ bán bất thụ hoặc dựa trên sự bắt cặp NST tơng đồng tronggiảm phân ở cá thể dị hợp tử

- Đảo đoạn mang tâm động có thể làm thay đổi vị trí tâm động trên NST (thay đổi hìnhdạng NST)

Câu 9 Cơ chế phát sinh thể dị bội? Hậu qủa thể dị bội ở NST giới tính của ngời? Đặc điểm của

ngời bị hội chứng Đao Vì sao tỉ lệ trẻ bị hội chứng Đao tăng lên cùng với tuổi của ngời mẹ?

- Tỉ lệ hội chứng Đao tăng lên cùng với tuổi ngời mẹ vì tuổi càng cao thì sinh lí tế bào càng dễ bị rối loạn, ảnh hởng tới cơ chế phân li các NST Vì vậy, không nên sinh con khi tuổi

đã ngoài 40

3 Hậu quả của dị bội ở NST giới tính của ngời

Hội chứng 3X (XXX), hội chứng Tớcnơ (OX), hội chứng Claiphentơ (XXY), có đặc điểm chung là cơ quan sinh dục không bình thờng, không có khả năng sinh con

Câu 10 Vai trò của thờng biến và đột biến trong chọn giống và trong tiến hoá Làm thế nào để

biết một biến dị nào đó là thờng biến hay đột biến?

1 Vai trò của thờng biến và đột biến

- Thờng biến không di truyền nên không phải là nguyên liệu chọn giống

Thờng biến có ý nghĩa gián tiếp đối với quá trình tiến hoá, bảo đảm cơ thể phản ứng linhhoạt về kiểu hình trớc điều kiện môi trờng thay đổi, do đó cơ thể tồn tại và phát sinh đột biến

- Đột biến di truyền đợc, là nguồn nguyên liệu chọn giống và tiến hoá

Đa số đột biến là lặn và có hại nhng khi gặp tổ hợp gen thích hợp hoặc điều kiện sống thuậnlợi nó có thể biểu hiện ra kiểu hình, có thể trở nên có lợi

2 Để biết một biến dị nào đó là thờng biến hay đột biến

- Thờng biến không di truyền, đột biến di truyền đợc do đó có thể dùng các phép lai để phânbiệt

với đột biến gen)

Câu 11 Mức phản ứng là gì? Mối quan hệ giữa kiểu gen - môi trờng - kiểu hình trong quá

trình phát triển cá thể Vận dụng mối quan hệ này để phân tích vai trò của giống và kĩ thuậtcanh tác trong việc tăng năng suất cây trồng

1 Mối quan hệ kiểu gen, môi trờng và kiểu hình

Bố mẹ không truyền đạt cho con những tính trạng đã hình thành sẵn mà chỉ truyền cho concác alen

- Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trớc môi trờng

Môi trờng quy định kiểu hình cụ thể trong giới hạn mức phản ứng do kiểu gen quy định

- Kiểu hình là kết quả tơng tác giữa kiểu gen với môi trờng

2 Mức phản ứng

- Mức phản ứng là giới hạn thờng biến của một kiểu gen trớc những điều kiện môi trờngkhác nhau

Mức phản ứng do kiểu gen quy định, mỗi gen có mức phản ứng riêng

3 Vai trò của giống và kĩ thuật canh tác.

Giống (kiểu gen) quy định giới hạn năng suất

23

- Kĩ thuật sản xuất (môi trờng) quy định năng suất cụ thể của một giống trong giới hạn mứcphản ứng do giống quy định.

- Năng suất (tổng hợp một số tính trạng số lợng) là kết quả tác động của cả giống và kĩthuật

Trong chỉ đạo nông nghiệp, tuỳ điều kiện cụ thể ở từng nơi, trong từng giai đoạn mà ngời tanhấn mạnh vai trò của giống hay kĩ thuật nhng không bao giờ quên một trong hai yếu tố đó

E Câu hỏi trắc nghiệm

Chọn phơng án đúng

1 Đột biến gen là:

A Biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan tới một hoặc một số cặp nuclêôtit

B Biến đổi trong vật chất di truyền

C Biến đổi kiểu hình của cùng một kiểu gen

D Biến đổi trong cấu trúc của NST

2 Thể dị bội là:

A Tế bào xôma có 2n NST

B Giao tử có (n – 1) hay (n + 1) NST

C Hợp tử có 3n NST

D Cơ thể mà trong tế bào sinh dỡng có một hay một số cặp NST bị thay đổi về số lợng

3 Đột biến thể đa bội là:

A Hiện tợng tế bào sinh dỡng có số lợng NST là bội số của n (nhiều hơn 2n)

B Tế bào sinh dỡng có (2n + 2) NST

C Giao tử có số lợng NST là 2n

D Hợp tử có (2n + 1) NST

4 Thờng biến là

A Biến đổi kiểu gen dới tác động môi trờng

B Biến đổi kiểu hình phát sinh trong đời cá thể dới ảnh hởng trực tiếp của môi trờng

C Biến đổi trong gen dẫn đến biến đổi kiểu hình

D Biến đổi trong NST dẫn đến biến đổi kiểu hình

- Hiểu và giải thích đợc di truyền y học t vấn.

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

Dùng phả hệ theo dõi các tính trạng di truyền qua lịch sử một gia đình

Khác với nhà nghiên cứu ruồi quả, các nhà di truyền học nghiên cứu về ngời không thểkiểm soát việc giao phối của các đối tợng họ nghiên cứu Thay vào đó, họ phải phân tích cáckết quả của giao phối đã xảy ra sẵn rồi Giả dụ rằng bạn muốn nghiên cứu sự di truyền của tínhtrạng điếc ở Vineyard vùng Martha Trớc tiên bạn sẽ phải thu thập càng nhiều thông tin càngtốt về lịch sử của gia đình có tính trạng đó Rồi bạn sẽ tập hợp thông tin này trong một câyphát sinh gia đinh đại diện cho mối quan hệ qua lại giữa các bố mẹ con cái xuyên qua các thế

hệ gọi là phả hệ của gia đình Cuối cùng, bạn sẽ dùng các định luật Mendel để phân tích phả

hệ Hình trình bày phần phả hệ hiện thời của một gia đình tại Vineyard mà Nora Groce nghiêncứu trong cuốn “Tại đây ai cũng nói bằng ngôn ngữ điệu bộ” Các hình vuông biểu thị nhữngngời nam, các vòng tròn biểu thị những ngời nữ; tính trạng điếc biểu thị bằng tô đen hoàn toàncác hình đó Thế hệ đầu tiên đợc nghiên cứu ở trên đầu phả hệ Lu ý rằng bệnh điếc cha biểuhiện ra kiểu hình ở thế hệ này và điều đó chứng tỏ rằng chỉ 2 trong 7 đứa con trong thế hệ cuối

ở phả hệ áp dụng các định luật Mendel, ta có thể suy ra alen điếc là lặn

Ghi chú:

Sơ đồ phả hệ di truyền di truyền gen lặn điếc

25

Nam bình thờng Nữ bình thờng Nam nghe đợc nhng mang gen điếc Nữ nghe đợc nhng

mang gen điếc Nam bị điếc Nữ bị điếc

Các định luật Mendel cũng cho phép ta suy ra các kiểu gen minh hoạ cho từng ng ời trongphả hệ Gọi Đ là alen tai nghe bình thờng, đ tợng trng cho alen lặn tai nghễnh ngãng Các hìnhvuông và hình tròn tô đen một nửa chỉ các dị hợp tử mang một alen lặn Ngời nam điếc đầutiên xuất hiện trên phả hệ là Jonathan Lambert Vì chỉ ngời đồng hợp tử về alen lặn mới bị

điếc, nên kiểu gen của anh ta phải là đđ Vì vậy cả bố và mẹ anh ta phải mang một alen đ đểtruyền bệnh cho con tổ hợp với một alen Đ để tai vẫn nghe bình thờng Vì con của JonathanLambert có 2 đứa điếc (đđ), vợ anh ta tuy nghe bình thờng nhng ít nhất cũng phải mang mộtalen lặn đ Nói rộng ra, toàn bộ các đứa con tai bình thờng của cặp vợ chồng này phải là dị hợp

Các nhà t vấn di truyền có thể giúp đỡ các cặp bố mẹ tơng lai

Các cặp vợ chồng khi nghi ngờ mình có thể có nguy cơ sinh con bị một số rối loạn di truyền

nghiêm trọng nh bị loạn dỡng cơ chẳng hạn có thể tìm đến các nhà t vấn di truyền, là nhân

viên của các bệnh viện lớn mà xin ý kiến hớng dẫn Các nhà t vấn di truyền thu thập thông tinlịch sử gia đình của các cặp vợ chồng, phân tích nguồn thông tin này, và rồi giảng giải co họ vềcác nguy cơ họ có thể đem lại cho con cái họ; hoặc cung cấp thông tin về các xét nghiệm y tếnên tiến hành để giám định lại các nguy cơ cho thật chính xác, và nắm vững bản chất các rốiloạn, và các biện pháp hữu hiệu nhất để xử trí đối với các trẻ bị bệnh Qua đó các nhà t vấn ditruyền cho cả hai vợ chồng chọn lựa dự kiến về quyết định sinh con hay cha sinh con hoặc giúp

họ xử trí khi sinh phải một đứa con có khuyết tật di truyền

Giả sử đối với một cặp vợ chồng giả định, Anh và Bình, đang có kế hoạch sinh con đầulòng Họ tìm đến một nhà t vấn di truyền vì lịch sử gia đình cả hai vợ chồng đều có ngời bị một

căn bệnh nghiêm trọng, bệnh phenylketon-niệu, (PKU viết tắt tiếng Anh phenylketonuria).

Trẻ bị PKU không thể phân giải axit amin phenylalanin, và hoá chất này cùng một số sảnphẩm phụ của nó tích tụ trong máu đến mức đầu độc gây nên chậm phát triển trí tuệ Mặc dùkhông một ai trong số Anh và Bình hay các bố mẹ của họ bị PKU, nhng cả hai vợ chồng mỗibên đều có một ngời em bị PKU

Để phân tích tình trạng của họ, nhà t vấn di truyền sử dụng cùng những định luật ta đã vậndụng trong trờng hợp bệnh điếc Vineyard vùng Martha Nhà t vấn biết rằng PKU là một rốiloạn di truyền lặn nên dùng p biểu thị alen lặn PKU và P biểu thị alen trội bình th ờng Vì cảhai vợ chồng đều có em bị PKU, cả hai bố mẹ của Anh và hai bố mẹ của Bình đều là ng ờimang alen lặn (Pp) Xác suất để Anh và Bình cùng mang alen lặn là bao nhiêu? (Hiện nay đã

có xét nghiệm phát hiện đợc ngời mang alen lặn p, nhng ta xem nh nhà t vấn khônglàm xétnghiệm này) Ta biết Anh và Bình không thể là dạng đồng hợp tử pp, mà chỉ có thể là PP hoặc

Pp Vì cả 2 bố mẹ của Anh đều mang một alen lặn, nên Anh có xác suất mang alen lặn là 2/3.(Khung Punnett trong hình , dự báo kết quả giao phối giữa 2 ngời mang alen lặn tai nghễnhngãng đã chỉ rõ tại sao xác suất đó lại là 2/3) Xác suất đó cũng ứng với Bình Ta có thể dùng

định luật nhân xác suất Để tìm đợc xác suất của 2 sự kiện xảy ra đồng thời tức Anh và Bình

đều mang alen lặn là: 2/3 x 2/3 = 4/9 Nhà t vấn sẽ tính xác suất tổng cộng để con cái họ cóbệnh PKU bằng nhân 4/9 (xác suất để cả hai cùng mang alen lặn) với 1/4 (xác suất để 2 ng ờimang alen lặn có con biểu hiện bệnh) Kết quả là nhà t vấn sẽ thông báo cho cặp vợ chồng Anh

và Bình biết xác suất để con họ mang alen bệnh là 4/9 trong đó xác suất con mang bệnh là 4/9

x 1/4 = 1/9

Trên cơ sở thông tin này Anh và Bình có thể tiến tới quyết định sẽ sinh con, vì dẫu sao họcòn có tới 8/9 cơ may sinh đợc đứa con bình thờng Nhà t vấn di truyền đã nói với họ là PKUcũng giống nh một số rối loạn di truyền khác, có thể chẩn đoán trên trẻ sơ sinh bằng các xétnghiệm sinh hoá mà ngày nay đợc thực hiện một cách bình thờng ở hầu hết các bệnh viện tiêntiến Sự thực PKU là dạng rối loạn di truyền đợc chẩn đoán rộng rãi nhất ở Mỹ; xét nghiệm đợc

uỷ nhiệm luật pháp kiểm soát ở 40 bang và đánh giá cao ở nhiều nơi khác trong nớc Mỹ Nếuphát hiện trẻ sơ sinh bị PKU , có thể đề phòng chậm phát triển trí tuệ bằng khẩu phần ăn kiêng

có hàm lợng phenylalanin thấp Do đó, xét nghiệm trẻ sơ sinh để phát hiện xem có bị PKU haycác rối loạn di truyền khác không là có tầm quan trọng sống còn Không may là, hiện nay cònrất ít rối loạn di truyền có thể điều trị đợc, và các cặp bố mẹ tơng lai gặp nhiều khó khăn tronglựa chọn quyết định nên hay không nên sinh con

C Câu hỏi ôn tập

Câu 1 Phân biệt phơng pháp phả hệ với phơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh.

Câu 2 Nêu nguyên nhân sinh ra các tật, bệnh di truyền ở ngời Làm thế nào để nhận biết các

tật, bệnh di truyền ở ngời?

Câu 3 Thế nào là di truyền y học t vấn? Tại sao phụ nữ không nên sinh con khi tuổi đã cao

(trên 35 tuổi)?

Câu 4 Nêu những ví dụ để chứng minh loài ngời cũng tuân theo các quy luật di truyền, biến dị

nh ở các loài sinh vật

Câu 5 Thế nào là phơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh? Cho ví dụ vận dụng phơng pháp này

trong nghiên cứu di truyền ngời

Câu 6 Vì sao trong nghiên cứu di truyền phải áp dụng nhiều phơng pháp khác nhau? Tại sao

không thể áp dụng các phơng pháp lai giống, gây đột biến đối với ngời?

Câu 7 Khả năng phòng và chữa các tật và bệnh di truyền?

Câu 8 Một ngời đàn ông bị bệnh mù màu đỏ – lục (1) kết hôn với một phụ nữ bình thờng (2)

sinh đợc một ngời con gái không bị bệnh mù màu đỏ lục (4) Ngời con gái này lấy chồng bìnhthờng (3) sinh đợc hai ngời con gái không bị bệnh (6 ; 7) và một con trai bị bệnh mù màu đỏ– lục (9) Ngời con gái (6) lấy chồng bình thờng (5) sinh đợc hai ngời con gái không bị bệnh(10 ; 11) và một con trai bị bệnh mù màu đỏ – lục (12) Ngời con gái (7) lấy chồng bình th-ờng (8) sinh đợc một con trai không bị bệnh (13)

1 Dựa vào thông tin đã cho lập sơ đồ phả hệ

2 Cho biết gen quy định bệnh mù màu là trội hay lặn, có liên kết với giới tính hay không?

3 Xác định kiểu gen của những ngời trong phả hệ

Câu 9. Một ngời mắc bệnh máu khó đông có một ngời em trai sinh đôi bình thờng.

1 Hai ngời sinh đôi này là sinh đôi cùng trứng hay khác trứng?

2 Ngời mắc bệnh là gái hay trai? Giải thích?

3 Nếu cặp sinh đôi trên đều mắc bệnh thì ta có thể nói chắc chắn là họ sinh đôi cùng trứnghay không? Giải thích?

4 Nếu cặp sinh đôi trên có cùng giới tính và cùng không mắc bệnh thì làm thế nào để nhậnbiết họ là sinh đôi cùng trứng hay khác trứng?

đặc điểm di truyền (trội, lặn, do

một hay nhiều gen quy định)

- Nghiên cứu trẻ đồng sinh cùng trứng có thể xác định đợc tính trạng nào do gen quyết định là chủ yếu, tính trạng nào chịu ảnh hởng nhiều của môi trờng tự nhiên và xã hội

Câu2

- Nêu nguyên nhân sinh ra các tật, bệnh di truyền ở ngời: Các bệnh di truyền và dị tật bẩm sinh ở ngời do ảnh hởng của các tác nhân vật lí và hóa học trong tự nhiên, do ô nhiễm môi tr-ờng hoặc do rối loạn trao đổi chất nội bào

- Nhận biết các tật, bệnh di truyền ở ngời: có thể nhận biết các tật, bệnh di truyền ở ngời qua hình thái Ví dụ ngời bị bệnh Đao có biểu hiện: bé, lùn, cổ rụt, má phệ, miệng hơi há, lỡi thè ra, mắt hơi sâu và một mí, khoảng cách giữa hai mắt xa nhau, ngón tay ngắn

1 Ví dụ về sự biểu hiện các quy luật di truyền ở ngời

- Định luật phân li: tóc quăn, môi dầy, mũi cong là trội so với tóc thẳng, môi mỏng, mũi

- Định luật phân li độc lập: sự di truyền màu nhân mắt là độc lập với sự di truyền hình dạng tóc

- Định luật liên kết gen và hoán vị gen: tật thừa ngón tay và tật đục nhân mắt do 2 gen trên cùng một NST quy định nên thờng di truyền cùng nhau nhng cũng có khi không liên kết với nhau

- Định luật tơng tác gen: chiều cao ở ngời chịu tác động cộng gộp của nhiều cặp gen cho nên có một dãy dạng trung gian

- Di truyền giới tính: tỉ lệ nam/nữ xấp xỉ bằng 1

- Di truyền liên kết giới tính: bệnh máu khó đông do gen lặn trên nhiễm sắc thể X quy

định, di truyền chéo

2 Ví dụ về sự biểu hiện các quy luật biến dị

Đột biến - bệnh hồng cầu hình liềm do một đột biến gen

- Ung th máu do đột biến mất đoạn NST 21

- Hội chứng Đao do 3 NST 21

- Thờng biến: thể trọng tăng giảm theo chế độ dinh dỡng

27

Câu 5 Thế nào là phơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh? Cho ví dụ vận dụng phơng pháp này

trong nghiên cứu di truyền ngời

1 Nghiên cứu trẻ đồng sinh cùng trứng

- Trẻ đồng sinh cùng trứng có cùng kiểu gen, cùng giới tính

- Dựa vào nhóm trẻ đồng sinh cùng trứng có thể nghiên cứu vai trò của kiểu gen và ảnh hởng của môi trờng đối với từng tính trạng Ví dụ màu mắt, nhóm máu không chịu ảnh hởng của môi trờng, chiều cao ít chịu ảnh hởng của môi trờng hơn khối lợng cơ thể

2 Cho ví dụ.

Xem SGK

Câu 6 Vì sao trong nghiên cứu di truyền phải áp dụng nhiều phơng pháp khác nhau? Tại sao

không thể áp dụng các phơng pháp lai giống, gây đột biến đối với ngời?

1 Trong nghiên cứu di truyền ngời phải áp dụng nhiều phơng pháp khác nhau là vì:

- Mỗi phơng pháp có những u điểm và hạn chế riêng, phải phối hợp các phơng pháp để

có thể xác định chính xác đặc điểm di truyền của loài ngời trên cơ sở đó mới có thể phòng và chữa một số bệnh di truyền ở ngời cũng nh t vấn di truyền y học

Ví dụ: Ngời ta thờng sử dụng phơng pháp phân tích tế bào học bộ NST kết hợp với phân tích phả hệ

2 Tại sao không thể áp dụng các phơng pháp lai giống, gây đột biến ở ngời?

- Các phơng pháp phân tích giống lai, gây đột biến không áp dụng đợc trên ngời vì gây nguy hiểm đối với tính mạng, nòi giống, vi phạm các vấn đề về gia đình và xã hội

Câu 7 Khả năng phòng và chữa các tật và bệnh di truyền?

1 Dự đoán khả năng xuất hiện các dị tật hoặc bệnh do rối loạn di truyền

2 Gen quy định bệnh mù màu

- Thế hệ thứ hai không thấy biểu hiện bệnh (di truyền gián đoạn) nên gen quy định bệnh

mù màu là gen lặn

Bệnh chỉ thấy biểu hiện ở đàn ông nên di truyền liên kết với giới tính, gen lặn quy định bệnh mù màu nằm trên NST giới tính X

3 Kiểu gen của mỗi ngời trong phả hệ

XA Xa

hay XA Xa

Câu 9

1 Cặp sinh đôi trên có ngời biểu hiện bệnh, có ngời bình thờng chứng tỏ kiểu gen của họ

khác nhau suy ra họ là cặp sinh đôi khác trứng

III

IV

2 Vì ta không biết kiểu hình của bố nên giới tính của ngời mắc bệnh có thể là:

3 Cặp sinh đôi khác trứng vẫn có thể mắc cùng một bệnh nên không thể suy luận những

ng-ời sinh đôi cùng mắc một bệnh là sinh đôi cùng trứng đợc

4 Phải dùng phơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh kết hợp nghiên cứu cùng một lúc một số

Câu 1 Nghiên cứu di truyền học ngời có những đặc điểm gì?

Câu 2 Làm thế nào để biết đợc một bệnh do gen lặn quy định ở ngời?

Câu 3 Một bệnh di truyền ở ngời có nhất thiết bị truyền cho thế hệ sau hay

: Dị hợp tử

Bài tập 2 Một phụ nữ mà ông ngoại bị máu khó đông, có bố mẹ bình thờng Ngời nữ này bình

thờng cũng nh chồng Hỏi khả năng họ sinh con trai đầu lòng có máu đông bình thờng là baonhiêu %?

E Câu hỏi trắc nghiệm

Chọn phơng án đúng

1 Để xác định một tính trạng nào đó ở ngời là trội hay lặn ngời ta có thể sử dụng:

A Phơng pháp phả hệ

B Phơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh cùng trứng

C Phơng pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh khác trứng

A Làm suy thoái nòi giống

B Làm các đột biến lặn có hại đợc biểu hiện

C Vi phạm luật hôn nhân gia đình

D Tất cả những lí do trên

29

21

3

Chơng VI ứng dụng di truyền học

A Mục tiêu

- Trình bày đợc công nghệ tế bào gồm những công đoạn chủ yếu nào, u điểm của nhângiống vô tính trong ống nghiệm

- Trình bày đợc những khâu của kĩ thuật gen, các lĩnh vực chính của công nghệ sinh học

- Các phơng pháp gây đột biến nhân tạo trong chọn giống

- Các phơng pháp lai giống Thoái hóa do tự thụ phấn và giao phối gần, u thế lai

- Các phơng pháp chọn lọc Nêu đợc một số thành tựu chọn giống ở Việt Nam

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

Chọn giống là phạm vi ứng dụng gần gũi nhất của di truyền học Nội dung của ch ơng trìnhbày ứng dụng di truyền học trong chọn giống ở từng cấp độ: cấp độ phân tử (công nghệ gen);cấp độ tế bào (công nghệ tế bào); cấp độ cơ thể (các phơng pháp lai, các phơng pháp chọn lọc)

Đây là những nội dung hiện đại mang tính trừu tợng rất cao nên sách giáo khoa chỉ giới thiệukhái niệm và chỉ trình bày những nguyên tắc chính mà không trình bày các kĩ thuật chi tiết củatừng phơng pháp Vì vậy giáo viên không nên đa thêm nhiều kiến thức mà chỉ cần khai tháctriệt để kênh hình trong sách giáo khoa là đủ Điều quan trọng là phải giải thích rõ một số thuậtngữ mà học sinh hay bị lầm lẫn

- Tự thụ phấn (tự phối) là trờng hợp giao tử đực và giao tử cái tham gia thụ tinh ở cùng mộtcơ thể lỡng tính Giao phối gần (giao phối cận huyết) là sự giao phối giữa những cơ thể cùngchung bố mẹ, hoặc giữa bố mẹ với con cái của chúng Giáo viên cần giải thích thế nào là tự thụphấn bắt buộc đối với cây giao phấn, cho biết cây ngô thích nghi cao độ với lối giao phấn nhờgió Để giải thích hiện tợng thoái hóa giống, hớng dẫn học sinh phân tích hình 34.3 trong sáchgiáo khoa, trả lời vì sao trong quần thể tự phối tỉ lệ thể dị hợp giảm dần, tỉ lệ thể đồng hợp tăngdần, vì sao tỉ lệ thể đồng hợp tăng lại gây nên hiện tợng thoái hóa giống? ở đây cần liên hệ tớiluật hôn nhân cấm kết hôn gần, nên cho học sinh biết ở ngời có từ 20% - 30% số con của cáccặp hôn phối thân thuộc bị chết non hoặc mang các dị tật di truyền bẩm sinh

- Lai khác dòng: tạo ra những dòng thuần bằng cách tự thụ phấn bắt buộc hoặc giao phốigần qua nhiều thế hệ rồi cho giao phối giữa các cá thể thuộc hai dòng thuần khác nhau

- Lai khác thứ: tổ hợp vồn gen của hai thứ hoặc của nhiều thứ khác nhau

- Kĩ thuật di truyền: Kĩ thuật thao tác trên vật liệu di truyền (ADN, gen) dựa vào nhữnghiểu biết về cấu trúc hoá học của các axit nuclêic và di truyền vi sinh vật

- Kĩ thuật cấy gen:

+ Tách ADN, NST của tế bào cho và tách plasmit ra khỏi tế bào (trong tr ờng hợp dùngplasmit làm thể truyền)

+ Cắt ADN của tế bào cho và ADN plasmid bằng cùng một loại ezim cắt giới hạn

+ Nối đoạn ADN của tế bào cho với ADN plasmit ở những điểm xác định tạo nên ADNtái tổ hợp Việc nối các đoạn ADN đợc thực hiện bởi ezim nối (ligaza)

+ Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép đợc hoạt động

Tế bào đợc dùng phổ biến là vi khuẩn E.coli, cứ sau 30 phút lại tự nhân đôi qua đó plasmit

trong nó đợc nhân lên rất nhanh và sản xuất một lợng lớn các chất tơng ứng với gen đã ghépvào plasmit

Bằng kĩ thuật cấy gen ngời ta đã tạo ra những chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quymô công nghiệp nhiều loại sản phẩm sinh học nh axit amin, prôtêin, vitamin, hoomôn, enzim,kháng sinh

Nổi bật là thành tựu dùng plasmit để chuyển gen mã hoá hoocmôn insulin của ngời vào vikhuẩn, nhờ đó giá thành insulin để chữa bệnh đái tháo đờng rẻ hơn hàng vạn lần so với trớc

- Chiếu các phóng xạ với cờng độ liều lợng thích hợp trên hạt khô, hạt nẩy mầm hoặc

đỉnh sinh trởng của thân, cành hoặc hạt phấn, bầu nhuỵ để gây đột biến gen hay đột biến NST

- Chiếu tia tử ngoại lên các tế bào vi sinh vật hoặc bào tử, hạt phấn của thực vật

- Tăng, giảm nhiệt độ môi trờng đột ngột (sốc nhiệt) gây chấn thơng bộ máy di truyền.b) Dùng các tác nhân hoá học:

- Ngâm hạt khô hoặc hạt đang nẩy mầm trong dung dịch hoá chất (5BU, EMS ) có nồng

độ thích hợp, hoặc tiêm dung dịch hoá chất vào bầu nhuỵ, hoặc quấn bông tẩm dung dịch hoáchất vào đỉnh sinh trởng thân hay chồi để tạo đột biến gen hay đột biến NST

Gây đột biến đa bội bằng Cônsixin theo các phơng pháp tơng tự nh trên

- Hớng sử dụng đột biến thực nghiệm trong chọn giống vi sinh vật và thực vật

a) Trong chọn giống vi sinh vật, phơng pháp gây đột biến và chọn lọc đóng vai trò chủyếu

Đã tạo đợc những chủng Penicilium có hoạt tính Penixilin rất cao, những thể đột biếnsinh trởng mạnh để sản xuất sinh khối, những chủng vi sinh vật không gây bệnh đóng vai tròmột kháng nguyên gây miễn dịch ổn định.

b) Trong chọn giống cây trồng, những thể đột biến có lợi đợc chọn lọc và nhân thành

những giống cây thu hoạch chủ yếu về cơ quan sinh dỡng, ngời ta chú trọng dùng thể đa bội (ví

dụ giống dâu tằm tam bội), dơng liễu 3n, da hấu 3n, rau muống 4n)

C Câu hỏi ôn tập :

Câu 1 Phân biệt các khái niệm: công nghệ tế bào, công nghệ gen, công nghệ sinh học.

Câu 2 Công nghệ tế bào gồm những công đoạn chủ yếu nào? Hiện nay công nghệ tế bào đợc

ứng dụng trong lĩnh vực nào?

Câu 3 Kĩ thuật gen là gì? Gồm những khâu cơ bản nào?

Câu 4 Nêu một số ứng dụng của công nghệ gen.

Câu 5 Vì sao tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ sẽ dẫn tới thoái

hoá giống? Kiểu gen nh thế nào thì tự thụ phấn sẽ không gây thoái hoá? Trong chọn giống

ng-ời ta dùng phơng pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết vào mục đích gì?

Câu 6 Ưu thế lai là gì? Phơng pháp tạo u thế lai, vì sao u thế lai biểu hiện rõ nhất trong lai

khác dòng? Vì sao u thế lai giảm dần qua các thế hệ?

Câu 7 Lai kinh tế là gì và đợc tiến hành nh thế nào? Nêu vài thành tựu lai kinh tế ở nớc ta Vì

sao không nên dùng con lai kinh tế để nhân giống?

Câu 8 So sánh chọn lọc hàng loạt với chọn lọc cá thể (cách tiến hành, phạm vi ứng dụng, u

nhợc điểm)

Bài tập 1 Một gen có 3 alen đã tạo ra trong quần thể 4 loại kiểu hình khác nhau Cho rằng tần

số các alen bằng nhau, sự giao phối là tự do và ngẫu nhiên, các alen trội tiêu biểu cho các chỉtiêu kinh tế mong muốn thì số cá thể chọn làm giống trong quần thể chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Sốcá thể có thể đa vào sản xuất chiếm tỉ lệ bao nhiêu?

đợc ứng dụng trongviệc tạo ra các sảnphẩm sinh học, tạo racác giống cây trồng

và động vật biến đổigen

Công nghệ sinh học là mộtngành công nghệ sử dụng tếbào sống và các quá trình sinhhọc để tạo ra các sản phẩmsinh học cần thiết cho con ng-

ời Có 6 lĩnh vực: công nghệlên men, công nghệ tế bào,công nghệ enzim, công nghệchuyển nhân và chuyển phôi,công nghệ gen, công nghệsinh học xử lí môi trờng

Câu 2

- Công nghệ tế bào gồm 2 công đoạn chủ yếu: tách tế bào hoặc mô từ cơ thể rồi mang nuôicấy để tạo mô sẹo, dùng hoocmôn sinh trởng kích thích mô sẹo phân hóa thành cơ quan hoặccơ thể hoàn chỉnh

- Hiện nay công nghệ tế bào đợc ứng dụng trong lĩnh vực: vi nhân giống hay nhân bản vôtính hoặc trong chọn dòng tế bào xôma biến dị để tạo ra giống cây trồng mới

1 Hiện tợng thoái hoá giống do tự thụ phấn hoặc do giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ.

- Tự thụ phấn (ở thực vật), giao tử đực và giao tử cái tham gia thụ tinh là của cùng mộthoa lỡng tính hoặc từ những hoa đơn tính của cùng một cây Giao phối cận huyết (giao phốigần): giao phối giữa những động vật cùng chung bố mẹ hoặc giữa bố/ mẹ với con của chúng

- Hiện tợng thoái hoá giống: tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ thì

con cháu có sức sống kém dần (sinh trởng phát triển chậm, chống chịu kém), năng suất giảm,bộc lộ nhiều tính trạng xấu, xuất hiện quái thai

31

Ví dụ: Ngô vốn là cây giao phấn, nếu tự thụ phấn bắt buộc qua nhiều thế hệ thì chiều caothân giảm dần, năng suất giảm, xuất hiện các dạng lùn bạch tạng.

Nguyên nhân: Các cặp gen dị hợp đi dần vào trạng thái đồng hợp, trong đó gen lặn (đa

số là có hại) đợc biểu hiện: Aa x Aa  1AA: 2Aa: 1aa Qua các thế hệ, tỉ lệ đồng hợp tử tăngdần, tỉ lệ dị hợp tử giảm dần

- Nếu các cơ thể ban đầu không chứa hoặc chứa ít gen có hại, hoặc có kiểu gen đồng hợp

về các gen trội có lợi thì tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ sẽ không dẫntới thoái hoá

AABB x AABB  AABB

2 ứng dụng tự thụ phấn và giao phối cận huyết trong chọn giống

Trong chọn giống ngời ta tiến hành tự thụ phấn bắt buộc đối với cây giao phấn, cho giaophối giữa các vật nuôi là “anh chị em” ruột hoặc giữa bố / mẹ với các con nhằm mục đích: Tạodòng thuần (đồng hợp tử về các gen đang quan tâm) để củng cố một số tính trạng tốt, phát hiện

b) Lai khác thứ: Tổ hợp 2 hoặc nhiều thứ có kiểu gen khác nhau Cơ thể lai khác thứcũng có hiện tợng u thế lai nhng trong các thế hệ sau có hiện tợng phân tính Ví dụ giống lúa

VX - 83, là kết quả chọn lọc từ giống lai khác thứ

3 Đặc điểm biểu hiện của u thế lai

a) Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất trong lai khác dòng vì:

Đại bộ phận các gen của cơ thể lai đều ở trạng thái dị hợp, trong đó chỉ các gen trội phần lớn quy định các tính trạng tốt - đợc biểu hiện

-Cơ thể lai khác dòng có độ đồng đều cao về năng suất và phẩm chất

b) Ưu thế lai giảm dần qua các thế hệ vì ở các thế hệ sau tỉ lệ thể dị hợp giảm dần, tỉ lệthể đồng hợp tăng lên, trong đó các gen lặn có hại đợc biểu hiện

Câu 7.

1 Lai kinh tế

2 Cách tiến hành

Phổ biến ở nớc ta hiện nay là cho các con cái thuộc giống trong nớc giao phối với con

đực cao sản thuộc giống thuần ngoại nhập

Ví dụ: lợn lai kinh tế là kết quả lai giữa lợn cái Móng Cái với lợn đực Đại Bạch, cân nặng

1 tạ sau 10 tháng tuổi, tỉ lệ thịt nạc trên 40%

3 Vì sao không nên dùng con lai kinh tế để nhân giống?

- Đến các F sau, tỉ lệ dị hợp tử giảm dần và có hiện tợng phân tính

Câu 8.

1 Cách tiến

hành - Dựa vào kiểu hình,chọn ra một nhóm cá thể

phù hợp nhất với mụctiêu chọn lọc để làmgiống

- ở cây trồng, hạt củanhững cây đã chọn lọc đ-

ợc trộn lẫn với nhau đểlàm giống cho vụ sau

- ở vật nuôi, những cá

thể đủ tiêu chuẩn đợcchọn ra để nhân giống

- Chọn những cá thể tốt nhấtphù hợp với mục tiêu chọnlọc

- Mỗi cá thể đã chọn đợcnhân thành một dòng

- So sánh các dòng và chọn radòng tốt nhất

2 Phạm vi

ứng dụng - Cây tự thụ phấn: Chọnlọc hàng loạt một lần

- Cây giao phấn: Chọnlọc hàng loạt nhiều lần

- Vật nuôi: Chọn lọchàng loạt nhiều lần

- Cây tự thụ phấn chặt chẽhoặc nhân giống vô tính:

Chọn lọc cá thể một lần

- Vật nuôi:

+ Kiểm tra đực giống qua đờicon

+ Kiểm tra kiểu gen của mỗicá thể qua chị em ruột của nó.

+ Trực tiếp kiểm tra kiểu gencủa mỗi cá thể bằng các chỉtiêu di truyền tế bào, di truyềnhoá sinh, di truyền miễn dịch

3 Ưu nhợc

điểm - Đơn giản, dễ làm, cóthể áp dụng rộng rãi

- Không kết hợp đợcchọn lọc trên kiểu hìnhvới kiểm tra kiểu gen

- Chỉ có hiệu quả rõ đốivới tính trạng có hệ số ditruyền cao

- Đòi hỏi công phu theo dõichặt chẽ, khó áp dụng rộngrãi

- Kết hợp đánh giá dựa vàokiểu hình kiểm tra kiểu gen

- Có hiệu quả đối với các tínhtrạng có hệ số di truyền thấp

Bài tập 1 - 3 alen mà tạo ra 4 kiểu hình nghĩa là có 2 alen trội và 1 alen lặn.

- Tần số các alen bằng nhau, nghĩa là bằng 1/3 Ta có:

- Số cá thể chọn làm giống là: (1/3)2 A1 A1 + (1/3)2 A2 A2 = 29

- Số cá thể đa vào sản xuất là: 2 (1/3)2 A1 A2 + 2 (1/3)2 A1a + 2 (1/3)2 A2a = 2/3

Câu hỏi và bài tập luyện tập: (học sinh tự làm)

Câu 1 Nhiệm vụ của ngành chọn giống Đặc điểm của khoa chọn giống hiện đại.

Câu 2 Phân biệt các phép lai dùng trong chọn giống - cho ví dụ minh hoạ.

Câu 3 Nêu một số ví dụ về chuyển gen ở động vật và ứng dụng Vấn đề chuyển gen ở thực vật

đã có những bớc tiến chủ yếu nh thế nào?

Bài tập 1. Để cải tạo giống heo Thuộc Nhiêu Định Tờng, ngời ta dùng con đực giống Đại Bạch

để lai cải tiến với con cái tốt nhất của giống địa phơng

quần thể là bao nhiêu? ý nghĩa của phép lai trên?

Bài tập 2. Một nhà chọn giống muốn đa vào gà Lơgo trắng gen O, là gen quy định màu xanh

của vỏ trứng và là gen thờng có ở gà araucan Gà araucan có mào hình hạt đậu, gà Lơgo cómào thờng Nhà chọn giống không muốn truyền cho gà Lơgo đặc điểm mào hình hạt đậu Nh-

ng gen P (qui định mào hình hạt đậu) lại liên kết chặt chẽ với gen O, mức độ bắt chéo bằng5% Trong trờng hợp này cần tiến hành công thức lai nh thế nào, cần có bao nhiêu gà con sinh

ra có kiểu tổ hợp mong muốn là pp OO ?

Bài tập 3 Cần lựa chọn một trong hai gà mái là chị em ruột cùng thuộc giống Lơgo về chỉ tiêu

sản lợng trứng để làm giống Con thứ nhất (gà mái A) đẻ 262 trứng/ năm Con thứ hai (gà máiB) đẻ 258 trứng/ năm Ngời ta cho hai gà mái này cùng lai với một gà trống rồi xem xét sản l-ợng trứng của các gà mái thế hệ con của chúng:

Hãy cho biết nên chọn gà mái A hay gà mái B để làm giống? Giải thích vì sao?

E Câu hỏi trắc nghiệm

2 Ngời ta đã dùng tác nhân hóa học để tạo ra các đột biến bằng phơng pháp:

A Ngâm hạt khô hay hạt nảy mầm ở thời điểm nhất định trong dung dịch hóa chất có

nồng độ thích hợp

B Tiêm dung dịch vào bầu nhuỵ

C Quấn bông có tẩm dung dịch hóa chất vào đỉnh sinh trởng của thân hoặc chồi

4 ¦u thÕ lai lµ hiÖn tîng:

tréi c¶ hai bè mÑ

D TÊt c¶ c¸c ý trªn

Phần b Sinh vật và môi trờng

Trong sách giáo khoa Sinh học 9 bao gồm những nội dung của các môn sinh thái học vàkhoa học về môi trờng, trong đó Sinh thái học là cơ sở của khoa học về môi trờng

Sinh thái học nghiên cứu các mối quan hệ giữa sinh vật và môi trờng ở các cấp độ tổ chứcsống từ cơ thể tới quần thể, quần xã Khoa học môi trờng liên kết các bộ môn khoa học lại đểtìm ra những hiểu biết cần thiết cho việc sử dụng bền vững tài nguyên và bảo vệ môi trờng.Sinh vật và môi trờng có liên quan tới nhiều môn sinh học khác nh thực vật học, động vật học,sinh lí học , do vậy sinh vật và môi trờng đợc học vào gian đoạn cuối của chơng trình THCS(và sau này sẽ học thêm vào cuối cấp THPT) Để học tốt phần này học sinh cần biết cách vậndụng những kiến thức đã học ở những năm học trớc vào giải thích và minh hoạ cho bài học,

đồng thời liên hệ với thực tiễn cuộc sống để trả lời các câu hỏi và bài tập

Chơng I Sinh vật và môi trờng

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

1 Môi trờng và các nhân tố sinh thái

Nội dung của chơng 1 là về mối quan hệ qua lại giữa cá thể sinh vật với các nhân tố sinhthái của môi trờng:

Những khái niệm cơ bản cần trình bày về môi trờng sống của sinh vật:

- Môi trờng là nơi sinh sống của sinh vật, bao gồm tất cả những gì bao quanh chúng

- Có 4 loại môi trờng sống chủ yếu là : Môi trờng trong đất (gồm các loại đất khác nhautrong đó có sinh vật sinh sống); Môi trờng nớc (gồm nớc mặn - biển, hồ nớc mặn; nớc lợ - nớcvùng cửa sông, ven biển; nớc ngọt - nớc hồ, ao, sông, suối); Môi trờng trên mặt đất- không khí(môi trờng trên cạn) bao gồm mặt đất và bầu khí quyển bao quanh Trái đất; Môi tr ờng sinh vậtgồm: thực vật, động vật và con ngời là nơi sống của các sinh vật kí sinh, cộng sinh, biểu sinh.Trong phần này cần chú ý nhân tố con ngời không đợc xếp riêng thành một nhóm nhân tốsinh thái mà xếp chung trong nhóm các nhân tố sinh thái hữu sinh Con ngời cũng nh nhữngsinh vật khác tác động làm biến đổi môi trờng tự nhiên, tuy nhiên do con ngời có t duy do vậyhoạt động của con ngời không chỉ làm suy thoái mà còn góp phần cải tạo môi trờng tự nhiên.Nhân tố sinh thái con ngời là các hoạt động tác động vào thiên nhiên của con ngời nh hoạt

động chăn thả gia súc, cày cấy, chặt cây, săn bắn

Môi tr ờng đất

(các loại đất khác nhau) (N ớc mặn,n ớc ngọt, n ớc lợ)Môi tr ờng n ớc

b Các nhân tố sinh thái của môi trờng

Nhóm các nhân tố sinh

thái không sống ( vô sinh) Nhóm các nhân tố sinh thái sống ( hữu sinh)Nhân tố sinh thái con

Sự tác động của con ngời qua các giai đoạn :

Hái lợm săn bắt và đánh cá chăn thả nông nghiệp

công nghiệp đô thị hoá siêu đô thị hoá

2 Giới hạn sinh thái

- Giới hạn chịu đựng của cơ thể sinh vật đối với một nhân tố sinh thái nhất định gọi là giớihạn sinh thái

- Mỗi nhân tố sinh thái tác động lên sinh vật đều có giới hạn xác định

Giới hạn dới giới hạn trên

Giới hạn chịu đựng

3 ảnh hởng của ánh sáng lên đời sống sinh vật

Những nội dung chủ yếu sau khi học xong học sinh cần nắm đợc:

- ánh sáng ảnh hởng tới đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh sản của thực vật Mỗi loại câythích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau Có nhóm cây a sáng và nhóm cây a bóng Họcsinh so sánh đợc hai nhóm cây: nhóm cây a sáng và nhóm cây a bóng

- ánh sáng tạo điều kiện cho động vật nhận biết các vật và định hớng di chuyển trongkhông gian, là nhân tố ảnh hởng tới hoạt động, khả năng sinh trởng và sinh sản của động vật

hoặc cao

- Nhóm động vật a sáng : Gồm những động vật hoạt động ban ngày nh: Chim bìm bịp, chimchào mào, chim chích choè, trâu, bò, cừu

- Nhóm động vật a tối gồm những động vật hoạt động ban đêm nh : Cú mèo, cò, vạc, chồn,cáo, sếu

4 ảnh hởng của nhiệt độ và độ ẩm lên đời sống sinh vật

Những nội dung chủ yếu sau khi học học sinh cần nắm đợc sinh vật mang những đặc điểmsinh thái thích nghi với môi trờng có nhiệt độ và độ ẩm khác nhau Nhiệt độ của môi trờng có

ảnh hởng tới hình thái, hoạt động sinh lý của sinh vật Đa số các loài sống trong phạm vi nhiệt

thể sống đợc ở nhiệt độ rất thấp hoặc rất cao

- Sinh vật đợc chia thành hai nhóm thích nghi với nhiệt độ môi trờng: Sinh vật hằng nhiệt(đẳng nhiệt) và sinh vật biến nhiệt

- Sinh vật đợc chia thành các nhóm thích nghi với độ ẩm môi trờng: Thực vật a ẩm và thựcvật chịu hạn; Động vật a ẩm và động vật a khô

Dới tán rừng,ruộng lúa nớc,bãi ngập venbiển, ven hồ, ao

riềng, cây gừng,lúa nớc, cây thàilài

Thực vật chịu

hạn

Thân mọng nớc,lá tiêu giảm hoặcbiến thành gai

Sa mạc, bãi cáttrên đồi Cây xơng rông,cây thông, cây phi

Sa mạc vùng cát

5 ảnh hởng lẫn nhau giữa các sinh vật

Trong tự nhiên, thờng không có sinh vật nào sống tách biệt với các sinh vật khác Thông

qua các mối quan hệ cùng loài và khác loài các sinh vật luôn luôn hỗ trợ hoặc cạnh tranh lẫn

nhau

Học sinh phân biệt đợc các mối quan hệ cùng loài và khác loài :

- Quan hệ cùng loài: Hỗ trợ và cạnh tranh

- Quan hệ khác loài: Hỗ trợ và đối địch Quan hệ hỗ trợ là mối quan hệ có lợi (hoặc ítnhất không có hại) cho tất cả các sinh vật Trong quan hệ đối địch, một bên sinh vật đợc lợicòn bên kia bị hại, hoặc cả hai bên cùng bị hại

Hỗ

trợ

giữa các loại sinh vật -Vi khuẩn cố định đạm cộngsinh nốt sần cây họ đậu

- Hải quỳ cộng sinh với cua

loài sinh vật trong đómột bên có lợi cònbên kia không có lợicũng không có hại

Địa y hội sinh trên cây thângỗ

Đối

địch

Cạnhtranh Khi nguồn sốngkhông đủ cho sinh

vật, các sinh vật khácloài tranh giành nhauthức ăn, nơi ở và các

điều kiện sống kháccủa môi trờng, cácloài kìm hãm sự pháttriển của nhau

- Cạnh tranh giữa các độngvật cùng ăn thịt nh hổ và chósói

- Cạnh tranh giữa cỏ dại vàcây lúa

37

Kí sinh- nửa ký sinh

Sinh vật sống nhờtrên cơ thể của sinhvật khác, lấy các chất

Gồm các trờng hợp :

- Động vật ăn thịt vàcon mồi

b) Có những nhân tố sinh thái nào tác động đến con trâu ? hãy sắp xếp các nhân tố sinh thái

đó vào từng nhóm nhân tố sinh thái cho phù hợp

c) Các loài sinh vật trên có quan hệ với nhau nh thế nào ?

Câu 2

cây bạch đàn, phi lao lại sống ở những nơi quang đãng

a) Hãy quan sát và cho biết các cây đó sinh trởng và phát triển nh thế nào ?

b) Nhận xét về nhu cầu ánh sáng của các loại cây nêu trên Từ đó rút ra kết luận gì ?

2 Dây tơ hồng sống bám trên bụi cây

3 Vi khuẩn cố định đạm trong nốt sần của rễ đậu

4 Giun kí sinh trong ruột của động vật và ngời

5 Sâu bọ sống nhờ trong tổ kiến, tổ mối

a) Môi trờng sống của các loài sinh vật:

Hơu, Nai, trâu, hổ, báo: Đất và không khí

Ve, bét: Da trâu, da báo, da hổ

Sán lá gan : Trong cơ quan tiêu hoá của trâu

- Môi trờng là nơi sống của sinh vật, bao gồm nhân tố vô sinh và hữu sinh tác động trực tiếphoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật

- Có 4 loại môi trờng

+ Môi trờng đất

+ Môi trờng nớc

+ Môi trờng không khí

+ Môi trờng sinh vật

b) Các nhân tố sinh thái ảnh hởng đến con trâu, đất, ánh sáng, nhiệt độ, không khí, nớc, cỏ,

+ Nhân tố vô sinh (không sống) : ánh sáng, nhiệt độ, không khí, nớc, đất…

+ Nhân tố hữu sinh (sống) cỏ, ve, bet, sán lá gan, chim, hổ, báo

+ Nhân tố con ngời

c) Các sinh vật trên quan hệ đối với nhau

- Cạnh tranh : Hổ báo cạnh tranh nhau, trâu, hơu, nai cạnh tranh nhau

- Ký sinh : Sán lá gan, ve, bet

- Sinh vật ăn sinh vật khác : Hổ báo ăn thịt hơu, nai, trâu

Chim ăn ve, bét, cò ăn cá

Câu 2.

a) Quan sát sự sinh trởng và phát triển:

- Cây lá lốt, lá dong sinh trởng phát triển tốt dới các tán lá, góc vờn : Lá xanh tốt

- Các cây bạch đàn, phi lao, sinh trởng tốt nơi quang đảng

b) Nhận xét về nhu cầu ánh sáng và kết luận

- Có những cây chỉ có thể sống đợc ở những nơi ít ánh sáng nh cây lá lốt, lá dong Đó lànhững cây a bóng

- Có những cây sinh trởng tốt ở những nơi quang đảng nh cây phi lao, bạch đàn, các cây họdậu Đó là những cây a sáng

Câu 3.

Cộng sinh : Vi khuẩn sống trong nốt sần rễ cây họ đậu

Hội sinh : Địa y sống bám trên cành cây

Cạnh tranh : Lúa và cỏ dại, dê và bò trên đồng cỏ

Kí sinh : Rận và bét sống bám trên da trâu, bò, giun đũa sống kí sinh trong ruột ngời,

Sinh vật ăn sinh vật khác : Trâu ăn cỏ

+ Quan hệ vật ăn thịt và con mồi: 1, 10

E/ Câu hỏi trắc nghiệm :

1 Môi trờng sống của sinh vật là:

2 Nhân tố sinh thái bao gồm :

- Em hãy lựa chọn phơng án mà em cho là đúng trong các câu sau :

3 Quan hệ hỗ trợ là :

4 Quan hệ đối địch là :

5 Yếu tố vô sinh đợc thể hiện trong trờng hợp :

39

6 Cho các dữ kiện : có 5 loài thuỷ sinh vật, sống ở 5 địa điểm khác nhau – loài A sống trong nớc ngọt, loài B sống ở cửa sông, loài C ở cửa biển gần bờ, loài D sông ở biển nh ng

xa bờ trên lớp nớc mặt, loài E sống ở biển sâu 4000m Hãy cho biết:

I/Loài rộng muối nhất:

8 Hai loài cá sống dới đáy, ăn động vật đáy, nhng một loài không có râu, một loài có râu dài, chúng:

Chơng II Hệ sinh thái

A Mục tiêu

- Học sinh trình bày đợc khái niệm quần thể, quần xã, hệ sinh thái

- Phân biệt đợc quần thể sinh vật với quần thể ngời; quần thể với quần xã

- Mô tả đợc các quá trình diễn thế sinh thái

- Nhận biết đợc các kiểu hệ sinh thái, chuỗi và lới thức ăn

- Giải thích đợc ý nghĩa của các biện pháp nông nghiệp nâng cao năng suất cây trồng

B Nội dung kiến thức cơ bản cần nắm vững

1 Quần thể sinh vật

a) Quần thể: Quần thể sinh vật là tập hợp những cá thể cùng loài sinh sống trong mộtkhoảng không gian nhất định ở một thời điểm nhất định Những cá thể trong quần thể có khảnăng giao phối với nhau, nhờ đó quần thể có khả năng sinh sản, tạo thành những thế hệ mới

b) Sự khác nhau giữa quần thể và quần xã.

Quần thể

- Tập hợp các cá thể cùng loài sống

trong một sinh cảnh vào cùng một

thời điểm nhất định.

- Mối quan hệ giữa các cá thể chủ

yếu là thích nghi về mặt dinh dỡng,

nơi ở và đặc biệt là sinh sản nhằm

đảm bảo sự tồn tại của quần thể

Quần xã

- Tập hợp các quần thể của các loàikhác nhau cùng sống trong mộtsinh cảnh Mỗi quần xã có một quá

trình lịch sử lâu dài

- Ngoài mối quan hệ thích nghi còn

có các quan hệ hỗ trợ và đối địch

c) Đặc trng của quần thể

- Đặc trng tỷ lệ giới tính : cho biết sức sinh sản của quần thể

- Đặc trng tỷ lệ các nhóm tuổi : phản ánh trạng thái quần thể (phát triển, ổn định hay giảm sút)

- Đặc trng về mật độ: đây là đặc trng cơ bản nhất, bởi vì mật độ có ảnh hởng tới mức sửdụng nguồn sống trong sinh cảnh, tới mức độ lan truyền vật kí sinh, tốc độ gặp nhau giữa cáccá thể đực và cái, mật độ của một loài còn thể hiện tác dụng của loài đó trong sinh cảnh

2 Quần thể ngời

Những nội dung chủ yếu của bài học là sự giống và khác nhau giữa quần thể ng ời với cácquần thể sinh vật khác, đặc trng về tỉ lệ giới tính của quần thể ngời, đặc trng về thành phầnnhóm tuổi của quần thể ngời, sinh trởng của quần thể ngời, dân số và sự phát triển xã hội Quần thể ngời có những đặc trng sinh học nh những quần thể sinh vật khác Ngoài ra quầnthể ngời còn có những đặc trng kinh tế - xã hội mà quần thể sinh vật không có - đó là sự khácnhau giữa quần thể sinh vật và ngời Sự khác nhau đó là do con ngời có t duy, có trí thôngminh nên có khả năng tự điều chỉnh các đặc trng sinh thái trong quần thể, đồng thời cải tạo

thiên nhiên.

3 Quần xã sinh vật

Quần xã sinh vật là một tập hợp những quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùngsống trong một không gian nhất định Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó nhmột thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tơng đối ổn định Các sinh vật trong quần xãthích nghi với môi trờng sống của chúng

Nội dung quan trọng mà học sinh cần nắm đợc là khái niệm về quần xã sinh vật, những dấuhiệu điển hình của quần xã và quan hệ giữa quần xã và ngoại cảnh

* Những điểm cần lu ý là :

Những dấu hiệu điển hình của quần xã đợc trình bày chủ yếu qua bảng 49 (SGK), là các đặc

điểm về số lợng và thành phần loài trong quần xã Trong đó, đặc điểm về số lợng đợc coi là chỉ

số để xác định loài u thế và loài đặc trng của quần xã

trong tổng số địa điểm quan sát

định phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trờng) trong quần xã - học sinh cóthể lấy đợc ví dụ minh hoạ

a) Quần xã sinh vật

Quần xã là tập hợp nhiều quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong mộtkhoảng không gian nhất định, có quan hệ mật thiết gắn bó với nhau

b) Những tính chất của quần xã sinh vật

Tính chất Các chỉ số Biểu hiện

trong tổng số địa điểm quan sátThành phần

- Số lợng cá thể trong quần xã thay đổi theo những thay đổi của ngoại cảnh nhng luôn luôn

đợc khống chế ở mức độ nhất định phù hợp với khả năng của môi trờng tạo nên sự cân bằngsinh học trong quần xã

- Sinh vật qua quá trình biến đổi thích nghi dần với môi trờng sống của chúng

- Quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn khác nhau gọi là diễn thế sinhthái

Có 2 kiểu diễn thế : Diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh

Các giai

đoạn

Diễn thếnguyên sinh

Diễn thế thứ sinh

phong xuất hiện ở chỗ trống

Có một quần xã tơng đối ổn định, diễn thế xẩy ra khi quần xã đó thay đổi hoàn toàn

do tác động bên ngoàiCác giai

thời gian dài

Diễn thế có thể dẫn tới quần xã bị suy thoái hoặc dần dần trở về dạng ổn định

4 Hệ sinh thái

Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và khu vực sống của quần xã (sinh cảnh) Trong hệsinh thái các sinh vật luôn luôn tác động lẫn nhau và tác động qua lại với các nhân tố khôngsống của môi trờng tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh và tơng đối ổn định

Những nội dung chủ yếu của bài học bao gồm khái niệm về hệ sinh thái (quần xã sinh vật

+ sinh cảnh), chuỗi thức ăn và lới thức ăn các thành phần sinh vật trong một lới thức ăn.

Những điểm cần chú ý:

- “Hệ sinh thái” là một khái niệm khó hiểu đối với học sinh, không những đòi hỏi học sinhphải có khả năng quan sát mà còn phải biết cách so sánh, kết nối các sự kiện và khái quát đểhình thành khái niệm - đòi hỏi khả năng tởng tợng, t duy của học sinh

- Học sinh hiểu đợc quan hệ dinh dỡng giữa các loài trong hệ sinh thái, và lấy đợc ví dụ vềcác chuỗi thức ăn

- Xây dựng lới thức ăn tơng đối khó vì đôi khi không biết rõ thức ăn của một loài sinh vật(trong một vị trí và thời gian nhất định) Mục tiêu của bài học học sinh vận dụng các kiến thứctrong thực tế xây dựng đợc chuỗi và lới thức ăn hợp lý

- Kiến thức về mối qua hệ giữa các loài sinh vật là cơ sở để học về bảo vệ môi tr ờng, đadạng sinh học ở chơng sau

- Phơng pháp: Phân tích ví dụ trong sách giáo khoa, hình thành khái niệm và lấy thêm ví dụtrong thực tế

Quần xã

- Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh và tơng đối ổn định bao gồm quần xã sinh vật và khu vực sống của quần xã sinh vật (sinh cảnh).

- Hệ sinh thái hoàn chỉnh bao gồm các thành phần chủ yếu sau :

+ Các chất vô cơ

+ Sinh vật sản xuất: thực vật

+ Sinh vật tiêu thụ : Động vật ăn thực vật và động vật ăn thịt

+Sinh vật phân huỷ : Vi khuẩn, nấm…

b) Chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái

- Chuỗi thức ăn là một dãy nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dỡng với nhau Mỗi loài làmột mắt xích vừa là sinh vật tiêu thụ mắt xích trớc vừa là sinh vật bị mắt xích sau tiêu thụ

- Có hai loại chuỗi thức ăn

+ Chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật sản xuất

VD: Cỏ Thỏ cáo

+ Chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật phân huỷ

Mảnh vụn hữu cơ Mối Nhện

c) Lới thức ăn trong hệ sinh thái

- Các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung tạo thành lới thức ăn

- Trong lới thức ăn những mắt xích thuộc cùng một nhóm hợp lại thành một bậc dinh dỡng.+ Sinh vật sản xuất : Bậc dinh dỡng cấp 1

+ Sinh vật tiêu thụ cấp I: Bậc dinh dỡng cấp 2

+ Sinh vật tiêu thụ cấp II: bậc dinh dỡng cấp 3

ví dụ: Cỏ thỏ cáo

- Lới thức ăn càng nhiều chuỗi thức ăn khác nhau thì quần xã càng ổn định

- Tất cả các chuỗi thức ăn đều tạm thời, không bền vững do chế độ ăn của các loài động vậtthay đổi

d) Dòng năng lợng trong hệ sinh thái

- Dòng năng lợng trong hệ sinh thái là sự vận chuyển năng lợng qua các bậc dinh dỡng củacác chuỗi thức ăn

- Trong quá trình vận chuyển năng lợng qua các bậc dinh dỡng thì số năng lợng giảm dần

- Các cây lúa trên cánh đồng lúa

- Các con voi sống trong vờn báchthú

- Các con chim nuôi trong vờn báchthú

- Các con chó nuôi trong nhà

- Các giò phong lan treo ở vờn nhà

Câu 2

Giả sử có một quần xã sinh vật gồm các loài sinh vật sau : Cỏ, thỏ, dê, chim ăn sâu, sâu hạithực vật, hổ, vi sinh vật, mèo rừng

a) Xây dựng các chuỗi thức ăn có thể có trong quần xã sinh vật nêu trên ?

b) Xếp các sinh vật trên theo thành phần của hệ sinh thái ?

1 Hãy viết tiếp các mắt xích phù hợp vào chỗ có dấu (?) để hoàn thành chuỗi thức ăn trên.

2 Thế nào là mắc xích trong chuỗi thức ăn.

d) Thực vật  sâu hại thực vật  ếch nhái  rắn  cú  vi sinh vật

1 Xây dựng lới thức ăn từ các chuỗi thức ăn đã cho

2 Chỉ ra mắt xích chung nhất của lới thức ăn.

2 Phân tích mối quan hệ giữa hai quần thể của hai loài sinh vật trong quần xã nêu trên, từ

đó cho biết thế nào là hiện tợng khống chế sinh học và ý nghĩa của khống chế sinh học

Câu 6.

Giả sử có các quần thể sinh vật sau: cỏ, thỏ, dê, chim ăn sâu, sâu hại thực vật, hổ, vi sinhvật, mèo rừng

a) Xây dựng các chuỗi thức ăn có thể có trong quần xã sinh vật nêu trên

b) Nếu các loài sinh vật trên là một quần xã, hãy vẽ sơ đồ lới thức ăn của quần xã sinh vật trên

D Hớng dẫn trả lời

Câu 1

1 Những tập hợp sinh vật là quần thể:

- Các cá thể loài tôm sống trong hồ

- Các con chó sói trong khu rừng

- Các bầy voi sống trong rừng rậm Châu Phi

- Các cây lúa trên cánh đồng lúa

2 Các tập hợp không phải là quần thể:

- Các con voi sống trong vờn bách thú

- Các con chim nuôi trong vờn bách thú

- Các con chó nuôi trong nhà

- Các giò phong lan treo ở vờn nhà

(chú ý dựa vào dấu hiệu số lợng cá thể của quần thể để phân biệt).

6 Cỏ  sâu hại thực vật  vi sinh vật

7 Cỏ  sâu hại thực vật  chim ăn sâu  vi sinh vật

b) Xếp các sinh vật theo từng thành phần của hệ sinh thái

+ Sinh vật sản xuất : Cỏ

+ Sinh vật tiêu thụ cấp 1 : Thỏ, Dê, sâu hại thực vật

+ Sinh vật tiêu thụ cấp 2: Hổ, mèo rừng,chim ăn sâu

+ Sinh vật tiêu tụ cấp 3 : vi sinh vật

2 Khái niệm về mắt xích trong chuỗi thức ăn.

Trong một chuỗi thức ăn có nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dỡng với nhau Mỗi loài làmột mắt xích vừa tiêu thụ mắt xích phía trớc, vừa bị mắt xích phía sau tiêu thụ

Câu 4

1 Lới thức ăn:

Thực vật

ThỏChuộtSâu hại thực vật

CáoCúếch nhái

Vi sinh vậtrắn

HổCáoMèo rừng

Vi sinh vật

Mắt xích chung : Cáo, mèo rừng, hổ

2 Phân tích mối quan hệ giữa hai quần thể của hai loài.

- Mối quan hệ giữa thỏ và cáo

Thỏ phát triển mạnh khi điều kiện thuận lợi, khiến cho số lợng cáo cũng tăng theo.Khi số lợng cáo tăng quá nhiều, thỏ bị quần thể cáo tiêu diệt mạnh mẽ nên số lợng thỏ lạigiảm Nh vậy số lợng cá thể cáo kìm hãm số lợng cá thể thỏ

- Hiện tợng khống chế sinh học và ý nghĩa của nó