Da dang sinh hoc

Các cơ chế này được xem như là đặc tính sinh học của các cá thể, giúp hạn chế hữu hiệu sự giao phối giữa các loài tự do, do đó củng cố, tăng cường sự phân hóa kiểu gen của quần thể gốc..[r]

T T Anh

Đề Cương: ĐA DẠNG SINH HỌC

1 Khái niệm Gen

– Gen được coi là 1đơn vị di truyền tách biệt

Gen là những mầm mống tách biệt độc lập, xác định tính trạng của cơ thể

– Bản chất của gen là vấn đề trung tâm của di truyền học, phản ánh mức độ phát triển, thành tựu và cả những vấn đề chưa giải quyết được của di truyền học

– Ngày nay, người ta đã tìm ra được cơ sở vật chất của gen là 1 dạng phân tử của ADN, đồng thời xác định được cấu trúc sơ cấp của hàng ngàn gen cũng như tính đa dạng của chúng ở các đối

tượng khác nhau

 Khái niệm về gen qua các giai đoạn of di truyền học:

– Thời kì MenDen (1865):

Gen là yếu tố bên trong quy định sự hình thành và phát triển của tính trạng bên ngoài

Gen được di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác theo 1quy luật: ở cá thể có 2, giao tử có 1, hợp tử lại có 2

– Thời kì Moocgan(1926):

Không phải 1gen mà là nhiều gen cùng nằm trên 1 NST

Gen là các đơn vị không thể chia nhỏ hơn, đó là đơn vị đột biến do gen bị biến đổi như 1 tổng thể hoàn chỉnh

Gen là đơn vị tái tổ hợp do trao đổi chéo không bao giờ diễn ra trong 1gen mà chỉ diễn ra giữa các gen

Gen là đơn vị chức năng do tất cả các đột biến của gen cùng làm biến đổi 1một chức năng di truyền

– Thời kì 3:

Xuất hiện giả thuyết 1 gen 1 enzim (1940):

Mỗi gen quy định sự tồn tại và hoạt tính của 1 enzim

– Ngày nay: gen là đoạn ADN có chiều dài đủ lớn chứa trung bình

1000 - 2000 bazonito, có thể xác định 1 chức năng hay là 1 sợi polipeptit

Axít nucleic:

– Các gen nằm trên NST ở trong nhân tế bào,

nằm trên ADN của ti thể, lục lạp, nằm trên plasmit, nằm trong mỗi ADN hoặc ARN của virut

– Trên mỗi NST, mỗi gen chiếm 1vị trí xác định

Mỗi NST chỉ có 1sợi ADN xoắn kép, dài mảnh và liên tục

– Sợi ADN cấu thành từ 4 loại nucleit chứa các gốc bazonito:

A, T, G, X

Còn ARN là sợi đơn, chứa các gốc bazonito: A,G, U, X

Đa dạng gen:

– Là tập hợp những biến đổi của các gen và các biến đổi của

genotype trong nội bộ của loài

– Đa dạng gen giúp1 loài có thể tồn tại lâu dài trong tự nhiên, giúp loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống khác nhau như

những biến đổi bất lợi của thời tiết, khí hậu, môi trường, sâu bệnh – Đa dạng gen là nguồn cung cấp vật liệu để tuyển chọn và cải tạo giống cho 1 nền nông nghiệp bền vững

– Trong các quần thể sinh vật có thể hình thành các quần thể địa phương Các quần thể này có thể thực hiện những chức năng khác nhau như: giao phối, bảo vệ,…

– Các cá thể trong 1 quần thể thường có bộ gen khác nhau thể hiện qua cấu trúc của axit nucleic còn gọi là mã di truyền trên NST

– Sự đa dạng về bộ gen có được là do các cá thể trong quần thể có các gen khác nhau dù là rất ít

Đa dạng gen ở cây trồng,vật nuôi.

Đa dạng gen hay đa dạng di truyền của 1 loài là toàn bộ gen của loài đó

– Chúng ta cần chú trọng đa dạng di truyền của cây trồng vật nuôi, bao gồm:

+ Tất cả các giống hiện đang được nuôi trồng

+ Tcả các giống cây trồng vật nuôi cổ truyền hiện không sử dụng nữa

+ Các giống đã cải tiến.

+ Các giống đã thuần chủng

+ Các dòng lai có triển vọng

+ Các giống cây trồng đã trở thành hoang dại

+ Các giống hoang dại có họ hàng với các giống cây trồng

+ Các nguồn vật liệu thu được từ việc cải tiến thêm

+ Các hình thái hoặc đặc tính nông sinh học quý có được do đột biến

– Do không đủ điều kiện bảo quản toàn bộ gen của mỗi loài, cần phải xác định phần có giá trị, triển vọng và chuyển giao những

phần không có giá trị của gen để có được chiến lược bảo tồn hữu hiệu

– Đa dạng di truyền có thể biến đổi trong quá trình tiến hóa tự

nhiên và kết quả sáng tạo do con người, đó là quá trình CLTN và CLNT

– Chỉ 1 phần rất nhỏ nguyên liệu di truyền của các thực vật bậc cao được thể hiện ra ở hình dạng và chức năng của cơ thể

– Các gen kiểm tra các quá trình sinh hóa cơ bản, chuyển đổi 1 cách mạnh mẽ qua các đơn vị phân loại, và nói chung chỉ ra đc khác biệt rất nhỏ, nhưng sự khác biệt này ảnh hưởng mạnh lên sự dao động của cơ thể

2: Cơ chế cách li giữa các loài

– Nghiên cứu các cộng đồng tự nhiên ta thấy sự đặc trưng của các loài luôn đc duy trì bằng 1 hoặc nhiều cơ chế cách li Các cơ chế này được xem như là đặc tính sinh học của các cá thể, giúp hạn chế hữu hiệu sự giao phối giữa các loài tự do, do đó củng cố, tăng

cường sự phân hóa kiểu gen của quần thể gốc

Cách li gồm có: cách li địa lí, cách li sinh sản

Cách li địa lí:

–Các quần thể sinh vật ở cạn bị phân cách nhau bởi sự xuất hiện các vật chướng ngại địa lí như núi, biển, sông

–Các quần thể sinh vật ở nước bị cách li bởi sự xuất hiện giải đất liền

–Những loài ít di động hoặc không có khả năng di động dễ chịu ảnh hưởng bởi dạng cách li này

Cách li sinh sản:

Gồm các cơ chế:

– Cơ chế tiền giao phối.:

Là cơ chế ngăn cản để không cho các loài giao phối với nhau

+ Cách li tập tính:

Mỗi loài có những tập tính sinh hoạt, sinh dục khác nhau,

không thể giống nhau hoàn toàn, đó có thể là nguyên nhân làm 2 loài khác nhau không thể giao phối với nhau

VD: Tập tính ve vãn

+ Cách li theo mùa:

Mỗi loài có mùa sinh sản thích hơp Các cá thể có mùa sinh sản khác nhau thì không thể giao phối được với nhau

+ Cách li sinh cảnh:

Giữa các nhóm cá thể trong quần thể hoặc giữa các quần thể trong loài có sự phân hóa, thích ứng với những điều kiện sinh thái khác nhau thì không thể giao phối với nhau

+ Cách li cơ học:

Đây là sự khác nhau về cấu trúc bộ phận sinh dục của con đực và con cái thuộc 2 loài khác nhau

Cấu trúc cơ thể của sinh vật ngăn cản có hiệu quả quá trình truyền giao tử giữa các loài

– Cơ chế hậu giao phối :

Là ngăn cản 2 cá thể thuộc 2 loài khác nhau không giao phối được với nhau

+ Ngăn cản sự thụ tinh:

Tức là sau khi giao phối xong, tinh trùng vì lí do gì đó mà không thể đến được với trứng

VD: Ngỗng thường không giao phối với vịt, vì tinh trùng ngỗng vào âm đạo vịt bị chết

+Con lai không có sức sống:

Tức là 2 cá thể có thể thụ tinh nhưng con lai sinh ra không có sức sống, dẫn đến chết

VD: Cừu có thể giao phối với dê, có thụ tinh nhưng hợp tử bị chết ngay

+ Con lai bất thụ:

Tức là 2 cá thể có thể sinh ra con lai, nhưng con lai không có khả năng sinh sản

VD: Lừa giao phối với ngựa, đẻ ra con la không có khả năng sinh sản

+ Con lai suy thoái:

Tức là con lai có thể lớn lên nhưng kém khỏe mạnh hoặc có thể dẫn đến chết

3 Khái niệm đa dạng loài

– Đa dạng loài thể hiện bằng số lượng loài khác nhau sinh sống

trong 1vùng nhất định

– Đa dạng sinh học được sử dụng rộng rãi như đồng nghĩa với đa dạng loài

Đến nay có khoảng 750000 loài côn trùng, 41000 loài động vật, 250.000 loài thực vật có mạch và rêu

Tuy nhiên người ta cho rằng có khoảng 30 triệu loài

– Loài là đối tượng tự nhiên nhất để xem xét tính đa dạng sinh học,

là đối tượng đầu tiên của cơ chế tiến hóa và nguồn gốc cũng như sự tuyệt chủng của sinh vật

Một số loài cây thuốc quý ở Việt Nam:

– Ba Kích:

Họ cây cofee

Là dạng cây bự, dạng trườn, dây leo

Lá thường nhẵn,kẹp thành bẹ ôm lấy thân, cụm hoa đầu gồm

8-10 hoa, có quả chín màu đỏ, rễ cong queo, nhiều đoạn quắt lại như ruột gà

Thường mọc ở trảng cây bụi, rừng thưa, ven rừng rậm, ưa nắng

và ẩm Có nhiều ở Lào Cai, Quảng Ninh, Phú Thọ… Trên thế giới

có ở Trung Quốc

Rễ cây chữa bệnh sưng tấy, thấp khớp, liệt dương và một số bệnh khác

– Hoàng Liên Chân Gà

Thuộc họ Mạc Lương.

Là loài cây thân thảo nhiều năm

Thân và rễ có màu vàng nâu, phân nhánh Lá có cuống dài từ 10-15cm, mọc tập trung từ 3-6 lá ở gốc Mỗi cụm hoa gồm 2-3 hoa, chung cuống Hạt nhiều, nhỏ màu nâu đen

Mọc dưới tán rừng, thường xanh, ẩm ở độ cao 1600m, mọc từng đám nhỏ ở trên thảm mục, trên vách đá có rêu

Đây là nguồn gen đặc biệt quý hiếm

Chữa bệnh đau mắt đỏ, ỉa chảy, kiết lị

– Đẳng Sâm:

Thuộc họ hoa chuông

Là dây leo, sống lâu năm

Có nhựa mủ màu trắng, mủ đặc biệt có nhiều ở phần non và lá

Rễ củ hình trụ dài, phân nhánh Lá mọc đối, có cuống và phiến mỏng, lá hình tim hoặc hình trứng, phía trên màu xanh nhạt, dưới lá màu trắng Hoa mọc đơn ở kẽ lá, hình chuông, màu trắng hoặc hơi vàng

Cây mọc ở ven rừng, phía Bắc ở độ cao 100m từ mặt nước biển trở lên, phía Nam trên 1300m cách mặt biển

Ưa ẩm, ưa sáng, chịu được bóng Ưa đất tốt, nhiều mùn, thường leo hoặc mọc tập trung

Trên thế giới có ở Trung Quốc, Lào, Thái Lan

Làm thuốc ho, chữa bệnh vàng da do thiếu máu và các bệnh thận – Tô Mộc

Thuộc họ Vang

Cây gỗ nhỏ cao 5-8m, đường kính 15 cm, thân cong queo, phân cành sớm Lá kép 2 lần thành lông chim, gồm 6-14 đôi, gần như không có cuống

Cây mọc rải rác ven rừng, ưa sáng, sinh trưởng nhanh

Ở nước ta có ở Hòa Bình, Sơn La, Vĩnh Phúc Hiện nay đang được trồng nhiều trong phạm vi gia đình ở trung du, miền núi và Tây Nguyên Trên thế giới có ở Trung Quốc, Ấn Độ, Lào

Chữa ỉa chảy, kiết lỵ, thuốc sát trùng, xoa bóp khi chấn thương, gãy xương, thuốc nhuộm

– Vàng Đắng:

Thuộc họ Tiết Dê.

Là dây leo, mặt cắt có màu vàng, lá mọc sole, phiến lá hình trứng,

có 3-5 gân, mặt trên màu xanh lục thẫm, mặt dưới màu trắng bạc có lông

Cây mọc hoang trong rừng từ vĩ tuyến 16 trở vào, ở độ cao từ 700-1000m, nơi có độ mùn cao Trên thế giới có ở Ấn Độ, Lào, Malaixia

Toàn thân chứa Berberin, 1 loại kháng sinh thực vật rất quý hiếm – Hoàng Đàn:

Thuộc họ Tiết Dê

Cây mọc dưới tán rừng, ưa ẩm trên đất, đá

Nước ta có ở Quảng Nam Đà Nẵng, Lâm Đồng Đây là cây đặc hữu Đông Dương

Dùng để làm thuốc thanh nhiệt, giải độc, lợi tiểu, chữa ung nhọt, nóng viêm ruột cấp, viêm kết mạc, kiết lỵ, đau lưng và là nguyên liệu để chiết palmatin

4: Điều kiện, cấu trúc, chức năng HST rừng Boreal.

– Đây là rừng cây lá nhọn

Điều kiện môi trường:

Rừng Boreal có nhiệt độ thấp trung bình 10˚C, khí hậu lục địa nóng ẩm, lượng mưa hàng năm 375-500 mm, phần lớn mưa ở dạng tuyết, có độ dốc hơi thấp, vì vậy tuy lượng mưa thấp nhưng hiệu quả

Thời kỳ sinh trưởng 3-4 tháng Độ ẩm tương đối được duy trì nhờ

độ che phủ

Độ chiếu sáng: hè ngày dài sương mù, gió thổi với cấp độ thấp

bình khoảng 3000 kcal/ m²/ năm

Hình dạng tán hình nón của cây và màu tối của rừng, được phép thu năng lượng ở mức cao nhất

Xích thức ăn ngắn Hệ động vật không phong phú, đa dạng, sinh khối động vật không lớn Chu trình dinh dưỡng thấp, đi theo vòng,

cây không đòi hỏi dinh dưỡng, chu trình phân hủy trong điều kiện lạnh diễn ra chậm

Đất nghèo dinh dưỡng, chua, tiêu nước xuống sâu Hệ động vật đất có thể có nhiều động vật nhỏ, nhiệt độ ít động vật lớn Sinh vật sản xuất sơ cấp, quần xã thường đơn loài, không đa dạng, tầng dưới thường trống

Cây lá kim có khả năng chống rét và khô

Sinh vật dị dưỡng có ít, có 1 số côn trùng, thường nhiều sóc, chim, sói, thỏ

*Rừng rụng lá ôn đới.

–Đk mt:Chênh lệch t˚k lớn lắm n˚ vẫn có các mùa ≠nhau,lg mưa

TB đạt khoảng 760-1500 mm/năm.Mùa sinh tr’g là 6tháng Hầu hết rừng lá rộng ở ôn đới chịu tđộng of con ng

với rừng t˚đới.Hàng năm,nsuất sơ cấp đạt 8000kcal/m2/năm

động theo t/fần loài

+ fần lớn cây lá rộng đòi hỏi ddưỡng,vk fân hủy nhanh các c´ mùn

khi rụng lá

+ Svsx ở rừng lá rộng đa dạng hơn rừng lá nhọn.Có các loại ưu thế nhau,như: sồi,dẻ,

Rừng Bắc Mỹ có 60 loài ưu thế,rừng CÂu có 20 loài

+Ctrúc:1số tầng fụ € vào loài ưu thế & loài hợp wần Svdị dưỡng

ở vùng này rất đadạng p/fú do đó tăng tính chiến tranh & hthành các ổ sthái chuyên hóa.Loài này có ở tcả các bậc ddưỡng,HST do vậy bên vững hơn quy mô qthể nhỏ hơn, các qthể này cũng ít di động hơn do xích t/ă fức tạp

5.Đk,ctrúc,c/n HST rừng t˚ đới.

-Loại rừng này ở miền Nam thường ở độ cao 1000m,MBắc thường

ở độ cao 700m t˚tb hàng năm k’ 20-25 ˚C Lg mưa trg 1 năm 1200 -2500mm/ năm

Rừng nguyên sinh có t/fần loài vật pfú,ctrúc fức tạp,jữ đc cân = ổn định & có trữ lg lớn

Có thể phân rừng thành 5 tầng:

+Tầng vượt tán (A1):

Đc tạo thành từ các cây cao k’40-45m Bgồm:họ Dầu,họ dâu

tằm,họ Đậu.Cây thườg xanh,thỉnh thoảng có cây rụng lá vào mùa khô

+Tầng ưu thế sthái tán rừng (A2):

Bgồm cây ưu thế có độ cao k’20-30m.Đa số lá thường xanh Gồm các cây € họ:Dẻ, Vang,Trinh nữ,MộcLa

+Tầng dưới tán rừngA Là ñ cây dưới tán rừng,cao k’13 -15m

Gồm các cây thuộc họ:Na, Máu Chó,

+Tầng cây bụi (B)

Mọc rải rác,cao từ 2-8m.Gồm ñ cây € họ café,trúc,đào,cam,

quýt,dừa,tre nứa…

+Tầng cỏ quyết:

K cao quá 2m.Là các cây thuộc các họ sau: họ Môn ráy,gừng, hành tỏi…

6.HST bđổi dưới tđộng con ng

Các HST này là rừng nguyên sinh,do khthác wá mức trở thành

bđổi

Rừng nguyên sinh có tđộng of việc canh tác, du canh

Rừng bđổi có t/fần loài nghèo hơn,có cấu trúc đơn jản hơn so với rừng nguyên sinh Độ bền vững,năng suất of HST, hệ đvật, đk sthái cũng bđổi

HST nương rẫy:

Trừ ng Kinh,còn lại tcả các dtộc ≠ ở nc ta đều canh tác nương rẫy với tỷ lệ rất cao

Ng ta canh tác theo chu trình đầu tiên là chọn đâtfát nương 

đấtdọn dẹp làm cỏ chăm bón thu hoạch Đến khi đất k còn màu ng

ta đi tìm đất mới Tập đoàn cây trồng trên nương rẫy rất đa dạng: lúa,ngô, khoai, sắn, rau,đậu,

HST rừng thứ sinh sau nương rẫy:

HST này có thể là rừg thứ sinh hỗn hợp,như: rừng tre,nứa,các trảng cây bụi lẫn cỏ,các trảng cỏ cao thấp € wy mô tđộng of con ng

Rừng thứ sinh đc fục hồi =các cây gỗ tiên fong ưaság,mọc nhanh HST này ban đầu có t/fần loài nghèo,ctrúc sau đó tiến triển dần

HST sau nương rẫy:

HST này diễn ra ở ñ nơi bị tác động mạnh diệt vong.Cỏ ở đây là các tv họ lúa,sống lâu năm,thân cứng,lá sắc,rễ mạnh Thân ngầm tái sinh khỏe, sống dai,ch/cao có thể đạt 2-3m

Lửa đóng vtrò qtrọng trg việc duy trì HST cỏ sau nương rẫy do các hạt giống cây rừng bị hủy diệt

7.gtrị đa dạng SH

–Tvật là ng/gốc of các sv ≠ trg chuỗi t/ă Cây xanh ccấp khí O2 cho hô hấp of con ng & đv,tv fù du trg đại dương là nguồn t/ă vô tận cho chuỗi t/ă ở biển & điều chỉnh chu trình khí q’ toàn cầu

–VSV cố định N có k/n lấy N tự do trg kkhí & ccấp,bđổi cho

đv.Xác chết & mùn bã đc tái SD nhờ sự fân hủy of VSV

–Chế độ thủy văn trg các rừng đầu nguồnđc điều chỉnh nhờ

ĐDSH ở các HST vùng này

–Các cây thuốc & đv làm thuốc ccấp thuốc để chữa bệnh 57% of

150 fương thuốc có ng/gốc từ ĐDSH

Sự thik nghi Shọc of sv sẽ júp con ng nhận biết k/n chữa bệnh

–ĐDSH nếu bị suy thoái sẽ a’/h tới việc ccấp t/ă,c´lg nc,c´lg vệ sinh mt,làm jảm k/n kháng bệnh & gây nguy cơ dịch bệnh

–Sự suy thoái of các HST làm bđỗi sô lg of các loài & qhệ jữa các loài trg hệ.Bgồm cả các loài gây bệnh ở ng.ĐDSH tđộng lên cảm xúc & tinh thần of con ng

–vk’ cố định đạm ccấp cho cây trồng, đồng cỏ & các thảm tv

Gtrị ktếk’50tỷ đô/năm

–Côn trùng júp cho các cây trồng thụ fấn Theo ước tính hơn 40 loài cây trồng ở Mỹ đc thụ fấn nhờ côn trùng.Trg đó cók’10% nhờ ong nhà,còn lạido đv hoang dã.Việc côn trùng jup thụ fấn cây trồng

ở Mỹ,ước tính gtri ktế k’ 30 tỷ USD/ năm.Ong bướm,chim, dơi,đv

có vú & các loại côn trùng thụ fấn cho hơn70% cây trồng chủ yếu trên TG &thụ fấn cho90% tv có hoa

Toàn TG mỗi năm chi fí khoảng 25 tỷ USD/ năm cho thuốcbvệ tvật Trg số đó sv kí sinh & thiên địch trên toànTG ccấp k’5-10 lần dịch

vụ bvệ tv tự do

Các HST lớn như HST rùng savan,HST đồng cỏ,HST rừng ngập

nc rất qtrọng trg chu trình thủy văn Hàng năm trên TG ước tính k’ 2-3triệu ha đất bị xói mòn.1/5 đất canh tác bị hoang mạc hóa

Các ngành nông-lâm nghiệp còn fụ € vào rất n loài đvật hoang dã như các nguồn nguyên liệu di truyền về k/n chữa bệnh,nâng cao n/suất,cải thiện sụ thích nghi với mt

–Áp lực dsố,mt sthái, tnguyên cạn kiệt hiện tượng di cư mạnh

(nông thônthành thị,đồng bằngmiền núi,nc này  nc ≠) Htượng di cư làm thị trường rối loạn,suy yếu chính trị

–Ở1số vùng,đbiệt các nc đangsự mất ĐDS Hmất k/n ccấp lươg thực,nc sạch,thuốc,… cho dân chúng

– Mất ĐDSH liên wan đến hthống xử lý đất đai,làm a’hg đến việc

SD đất đaiSD đất đai k bền vững

–Mất ĐDSH a’hg đến an toàn xhsự đói nghèo,tệ nạn xh,chiến

tranh,di cư,…

–Làm nguồn cảm xúc sáng tạo trg vhóa,hội họa,mỹ thuật,trang trí –ĐDSH là đk cho các hđộng gtrí,thể thao,

–Các gen,các loài,các HST & kho chứa các thông tin về sự sống thík nghi với bđổi mt ĐDSHcó gtrị to lớn

10.đk,ctrúc HST rừng ngập mặn.

–Có ở vùng cửa sông ven biển

–Trc chiến tranhVNcó k’40000 ha.Trg chiến tranh & sau năm 1975