* Lặp đoạn tạo alen, gen mới cho tiến hóa -Nguyên nhân: Do tiếp hợp và trao đổi chéo không đều giữa các cromatit trong cặp NST kép tương đồng - Một đoạn NST nào đó có thể lập lại một hay
Trang 1CLB LUYỆN THI SINH HỌC MR TRUNG KV:
QUY NHƠN - PHÚ TÀI - TUY PHƯỚC
0979556922
TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NGÂN HÀNG CÂU HỎI
TRẮC NGHIỆM LỚP 12
MR TRUNG CHUYÊN:
* LUYỆN THI ĐẠI HỌC
* LUYỆN VÀO 10 CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN
* LUYỆN THI HSG CÁC CẤP
TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ
Trang 2NH: 2019-2020 Chuyên đề 1: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ CẤP PHÂN TỬ
I Gen
- Là một đoạn của phân tử ADN mang thông
tin mã hóa cho một chuỗi polipeptit hay một
phân tử ARN
- Gen cấu trúc gồm:
+ Vùng điều hòa: nằm ở đầu 3’ gốc, khởi động
và kiểm soát phiên mã
+ Vùng mã hóa: mang thông tin mã hóa aa.
*Gen không phân mảnh: sv nhân sơ có vùng
mã hóa liên tục
*Gen phân mảnh: phần lớn sinh vật nhân thực
có vùng mã hóa không liên tục gồm êxôn (mã
hóa) và intron (không mã hóa) [Gen phân
mảnh chỉ có ở sinh vật nhân thực, nhưng không
phải tất cả các sinh vật nhân thực đều có gen
- MDT là mã bộ ba: Bộ ba mở đầu: AUG
Bộ KT: UAG, UGA, UAA
* Đặc điểm của MDT:
- Đọc liên tục từ 1 điểm xác định theo cụm 3 nu(chiều 5’ – 3’ trên mARN)
- Tính đặc hiệu: 1 bộ ba mã hóa 1 aa
- Tính phổ biến: tất cả đều dùng chung 1 bộ, trừ mộtvài loài ngoại lệ
- Tính thoái hóa: nhiều bộ ba mã hóa 1 aa (trừ AUG,UGG)
III Quá trình nhân đôi của ADN (pha S, kì trung
gian, nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn)
* Bước 1: Tháo xoắn: enzim tháo xoắn 2 mạch đơnADN tách ra tạo nên chạc chữ Y lộ ra 2 mạch khuôn( 3’-OH; 5’P)
* Bước 2: Tổng hợp mạch mớiADN polimeraza sử dụng mạch làm khuôn tổng hợpnên mạch mới theo chiều 5’-3’
- Trên mạch 3’-5’: mạch bổ sung được tổng hợp liêntục
- Trên mạch 5’-3’: mạch bổ sung được tổng hợp giánđoạn, tạo nên các Okazaki, nhờ enzim ligaza nối lại
Đoạn mồi nhiều hơn đoạn okazaki là 2.
* Bước 3: 2 phân tử ADN con được hình thành, giốngnhau và giống mẹ
PHIÊN MÃ – DỊCH MÃ
I Phiên mã: tổng hợp ARN trên mạch khuôn
ADN
- ARN thông tin (mARN): làm khuôn cho dịch
mã; mạch đơn, thẳng; bị enzim phân hủy sau
khi tổng hợp xong mARN
- ARN vận chuyển (tARN): mang aa đến
riboxom tham gia dịch mã; có bộ ba đối mã
(anticodon); có nhiều loại tARN khác nhau;
mạch đơn cuộn xoắn
- ARN riboxom (rARN) cùng protein tạo nên
riboxom; riboxom có hai tiểu đơn vị trong
TBC, khi tổng hợp protein chúng mới liên kết
với nhau
* Cơ chế phiên mã:
- ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa làm
lộ mạch gốc 3’ – 5’ khởi đầu phiên mã
- ARN polimeraza trượt trên mạch gốc chiều 3’
– 5’ tổng hợp mạch mARN chiều 5’ – 3’
(nguyên tắc bổ sung) ( A=T; GX)
- Đến cuối gen, enzim gặp tín hiệu kết thúc thì
ngừng phiên mã, 2 mạch đơn đóng xoắn lại
* Gen phiên mã k lần tạo ra k mARN.
* SVNS: mARN sau phiên mã trực tiếp làm
khuôn tổng hợp protêin, mARN đến đâu thì
riboxom dịch mã đến đó.
* SVNT: mARN sau phiên mã, cắt intron nối
exon lại tạo mARN trưởng thành.
- Ở sinh vật nhân thực, có nhiều loại ARN
II Dịch mã: là quá trình tổng hợp protêin
1) Hoạt hóa aa:
aa + ATP + tARN aa – tARN2) Tổng hợp chuỗi polipeptit:
- Mở đầu: tiểu đơn vị bé gắn với mARN (gần bộ ba
mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu, aa mở đầu –tARN tiến vào, sau đó tiểu đơn vị lớn gắn vào tạoriboxom hoàn chỉnh
- Kéo dài chuỗi polipeptit:
+ aa1 – tARN + riboxom liên kết peptit đầu tiênhình thành aa mở đầu và aa1
+ Riboxom dịch sang aa2 aa mở đầu được giảiphóng
+ aa2 + riboxom liên kết peptit thứ 2
+ Riboxom sang aa3 aa1 được giải phóng
+ Quá trình cứ tiếp tục đến khi gặp bộ ba kết thúc củamARN thì dừng lại
- Kết thúc:
+ Riboxom đến bộ ba k.thúc thì dịch mã dừng, haitiểu phần tách ra
+ aa mở đầu được enzim đặc hiệu loại bỏ và giải phóng chuỗi polipeptit
- mARN chỉ sử dụng tổng hợp vài chục chuỗi poli.
- riboxom có thể tham gia bất cứ loại protein nào.
- Ở động vật, polipeptit kéo dài 7aa/s, vi khuẩn nhanh hơn 2-3 lần.
- Polixôm: là một nhóm riboxôm liên kết với nhau
giúp tăng hiệu suất tổng hợp protein cùng loại
Trang 3polimeraza tham gia phiên mã.
- Phiên mã tạo ra các ARN có ARN
polimeraza riêng xúc tác.
ADN (x2) PM mARN DM Protein tính trạng
ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
1) Khái niệm:
- ĐHHĐG được hiểu là gen có được phiên mã
và dịch mã hay không
+ Ở SVNS: cấp độ phiên mã
+ Ở SVNT: từ trước phiên mã sau phiên mã
- Điều hòa hđ gen là điều hòa lượng sản phẩm
do gen tạo ra
- Ở cấp độ phiên mã, điều hòa số lượng mARN
- Ở cấp độ dịch mã, điều hòa lượng protein
- Ở cấp độ sau dịch mã, biến đổi protein thực
hiện một chức năng nhất định
2) Cơ chế ĐHHĐG ở sinh vật nhân sơ (VK E.
Coli 1961)
* Operon Lac gồm: 3 vùng
- Vùng khởi động (P): ARN polimeraza bám
vào khởi động phiên mã
- Vùng vận hành (O): là trình tự nu đặc biệt,
protein ức chế gắn vào ngăn cản sự phiên mã
- Gen cấu trúc Z, Y, A: tổng hợp enzim, phân
giải đường lactozơ cung cấp năng lượng
*Lưu ý: Gen điều hòa (R) không thuộc Operon
nhưng có vai trò quan trọng: khi R hoạt động tổnghợp nên protein ức chế, protein này có thể liên kết với
vùng vận hành để ngăn cản phiên mã.
* Sự điều hòa hoạt động của Operon:
- Khi không có lactozơ (operon bị ức chế), gen điều
họa sẽ hoạt động tạo protein ức chế liên kết với vùngvận hành để ngăn cản phiên mã
- Khi có lactozơ ( có chất cảm ứng): protein ức chế
không liên kết với vùng vận hành nên có thể phiên mã(protin ức chế mất cấu hình không gian của nó) Z,
Y, A dịch mã ; khi hết đường, phiên mã lại dừng
ĐỘT BIẾN GEN
I Đột biến gen (xảy ra sau khi nhân đôi ADN)
1) Các khái niệm
- ĐB là biến đổi trong vật chất di truyền xảy ra
ở cấp độ phân tử hoặc tế bào
- ĐBG là những biến đổi trong cấu trúc gen Có
thể xảy ra ở tế bào sinh dưỡng hoặc sinh dục
- ĐB điểm: những biến đổi liên quan đến một
cặp nu trong gen
- Thể đột biến: là những cá thể mang đột biến
đã biểu hiện ra kiểu hình
- Thêm hoặc mất một cặp nu: (đột biến dịch
khung) làm thay đổi trình tự aa và chức năng
protein quái thai, dị hình, gây chết
3) Nguyên nhân đột biến gen
- Tác nhân lí, hóa, sinh
- Rối loạn trao đổi chất trong tế bào
- Bazơ nitơ dạng hiếm kết cặp không đúng
trong quá trình nhân đôi
4) Cơ chế phát sinh
- Sự bắt cặp không đúng trong nhân đôi ADN VD G– X A – T
- Tác nhân đột biến:
+ 5 – BU: đột biến thay thế A–T=G–X
+ Tia UV: 2 Timin liên kết với nhau
+ EMS: đột biến thay thế G-X=A-T
+ Tác nhân sinh học: virut viêm gan B, hecpet, + Acridin: chèn vào mạch mới sẽ làm mất 1 cặp nu;chèn vào mạch khuôn sẽ thêm 1 cặp nu
- Đột biến gen chỉ phát sinh từ lần thứ 2
5) Hậu quả đột biến gen
- Có lợi, có hại hoặc trung tính ( mức độ phân tửthường trung tính)
- Đột biến gen phụ thuộc vào điều kiện môi trường và
tổ hợp gen
6) Vai trò và ý nghĩa đột biến gen
- Đối với tiến hóa: là nguyên liệu chủ yếu cho tiếnhóa
- Đối với thực tiễn: là nguyên liệu sơ cấp cho quá
trình chọn giống; người ta thường sử dúng các tácnhân đột biến để tạo ra các giống mới
Bổ sung: Các bệnh của người do ĐBG:
- Bệnh bạch tạng: do đbg lặn nằm trên NST thường qđịnh Gen bị đb không có khả năng tổng hợp sắc tốmelanin nên người bị bệnh có đ.điểm: da trắng, tóc trắng, mắt hồng
Trang 4- Bệnh phờnin-ketoniờu: do đbg lặn nằm trờn NST thường qđịnh Gen bị đb khụng cú khả năng biến đổipheeninalanin thành tirozin nờn pheeninalanin bị ứ đọng trong mỏu chuyển lờn nóo gõy đầu độc hệ thần kinh
- Bệnh hồng cầu hỡnh lưỡi liềm: do đbg trội nằm trờn NST thường qđịnh(HbAHbS) Gen bị đb thõy thế cặp
nu dẫn đến a.a số 6 trong chuỗi polipeptit beeta của p.tử Hb là glutamic bị thay thế bởi valin gõy thiếu mỏu
do oxi khụng c.cấp đầy đủ cho nhu cầu của cơ thể KG HbSHbS chết, HbSHbs biểu hiện thiếu mỏu nặng,
HbsHbs b.hiện thiếu mỏu nhẹ
- Bệnh mự màu, mỏu khú đụng, do đbg lặn nằm trờn NST giới tớnh X qđịnh
CễNG THỨC GIẢI TOÁN DI TRUYỀN PHÂN TỬ
* Khi gen tự nhõn đụi (tự sao) k lần 2 k gen con
Số ADN con cú 2 mạch hoàn toàn mới: 2k – 2
5 Tổng số Nu mụi trường cung cấp: NCC = NADN(2k – 1)
6 Số Nu từng loại mụi trường cung cấp:
Acc=Tcc= AADN(2k – 1); Gcc=Xcc= GADN(2k – 1)
7 Số đoạn mồi cần tổng hợp:
- SV nhõn sơ: = số đoạn okazaki + 1
- SV nhõn thực = số đoạn okazaki + 2
+ B1: tớnh tỉ lệ từng loại nu liờn quan
+ B2: dựng toỏn tổ hợp để tớnh xỏc suất xuất hiện bộ ba
+ Từ tỉ lệ tớnh được số lượng bộ ba xuất hiện dựa vào số lượng bài cho
IV ĐỘT BIẾN GEN :
a, Cỏc dạng đột biến gen
-Mất: + Mất 1 ( A – T ) : Số liờn kết hiđrụ giảm 2
+ Mất 1 ( G – X ) : Số liờn kết hiđrụ giảm 3
-Thờm: + Thờm 1 ( A – T ) : Số liờn kết hiđrụ tăng2
+Thờm1 ( G – X ) : Số liờn kết hiđrụ tăng 3
-Thay: + Thay 1 ( A – T ) bằng 1 (G – X) : Số liờn kết hiđrụ tăng 1
+ Thay 1 ( G – X ) bằng 1 (A – T) : Số liờn kết hiđrụ giảm1
b)Tỏc nhõn: 5 – BU:
- gây đột biến thay thế gặp A – T bằng gặp G – X
- sơ đồ: A = T A = 5 –BU 5-BU = G G = X
c, Đột biến liờn quan đến chiều dài của gen
- Chiều dài khụng thay đổi :Thay số cặp nucleoti
- Chiều dài thay đổi :
+ Mất : Gen đột biến ngắn hơn gen ban đầu
rAtd = Tgốc ; rUtd = Agốc
rGtd = Xgốc ; rXtd = Ggốc
Số bộ ba sao mó = N = rN
2 x 3 3
Trang 5+ Thêm : Gen đột biến dài hơn gen ban đầu
NHIỄN SẮC THỂ
I Nhiễm sắc thể
1) Hình thái và số lượng
- Nhìn rõ nhất ở kì giữa nguyên phân dưới kính hiển vi vì nó co xoắn cực đại
- NST kép: 2 cromatit dính nhau ở tâm động
- NST điển hình chứa
+ Tâm động: vị trí liên kết của thoi phân bào giúp NST di chuyển về các cực
của tế bào trong phân bào
+ Đầu mút: không cho NST dính vào nhau
+ Trình tự khởi đầu nhân đôi ADN là những điểm tại đó ADN bắt đầu nhân
đôi
- Các loài khác nhau khác nhau về số lượng, hình dạng và cấu trúc NST
- NST gồm hai loại: NST thường và NST giới tính
- Trong tế bào sinh dưỡng 2n, trong giao tử (n)
2) Cấu trúc siêu hiển vi của NST:
* SV nhân thực NST= ADN + Protein histon
- Nuclêoxom: 8 phân tử protein histon bao quanh bởi 146 cặp nu quấn quanh
1¾ vòng
- Các nucleoxom nối với nhau bằng 1 đoạn AND(15-100 cặp) tạo sợi cơ bản
(11nm).
- Sợi cơ bản xoắn lần 1 tạo sợi nhiệm sắc (30nm); xoắn lần 2 tạo ống siêu
xoắn (300nm), xoắn lần 3 tạo cromatit (700nm).
- ADN được xếp vào các NST khác nhau và có sự gói bọc ADN theo
các mức xoắn khác nhau Cấu trúc cuộn xoắn làm cho NST ngắn đi, thuận
lợi cho phân li và tổ hợp các NST trong phân bào
* Ở sinh vật nhân sơ: Mỗi tế bào chỉ chứa 1 phân tử ADN mạch kép, có
dạng vòng, chưa có cấu trúc NST.
Công thức đột biến NST
- Chu kỳ tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào( gồm kỳ trung gian và q.trình nguyên phân )
2) đặc điểm của chu kì tế bào
-Pha G1 tế bào tổng hợp các chất cho sinh trưởng của tb
- Pha S: AND, NST và trung tử nhân đôi
- Pha G2: tổng hợp các yếu tố cho phân bào
*2 giai đoạn
- phân chia nhân gồm 4 kì:
- phân chia tế bào chất
III Quá trình nguyên phân: Xảy ra ở TB sinh dưỡng, TB sinh dục sơ khai, hợp tử mới hình thành
1) Phân chia nhân:
- Kỳ đầu: các NST kép sau khi nhân đôi ở kỳ trung gian dần được co xoắn Màng nhân dần tiêu biến,
thoi phân bào xuất hiện
- Kỳ giữa: các NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo Thoi phân bào
được đính ở 2 phía của NST tại tâm động
- Kỳ sau: có sự phân li tâm động Các NST tách nhau và di chuyển trên thoi phân bào về 2 cực của tb
- Kỳ cuối: NST dãn xoắn dần và màng nhân xuất hiện, thoi phân bào tiêu biến
2) Phân chia tế bào chất:
- phân chia tế bào chất diễn ra ở đầu kì cuối
- tế bào chât phân chia dần, tách tế bào mẹ thành 2 tế bào con
- Ở động vật phần giữa tế bào thắt lại chia thành 2 tế bào.
- Ở thực vật hình thành vách ngăn phân chia tế bào thành 2 tế bào mới.
3.ý nghĩa của nguyên phân:
Trang 61) ý nghĩa sinh học
- Sinh vật nhân thực đơn bào,SV sinh sản sinh dưỡng: nguyên phân là cơ chế sinh sản
- Sinh vật nhân thực đa bào: nguyên phân giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển
2) ý nghĩa thực tiễn
- dựa trên cơ sở của nphân tiến hành giâm chiết ghép
- ứng dụng nuôi cấy mô đạt hiệu quả
IV.Giảm phân Xảy ra ở tế bào sinh dục chín
A Giảm phân 1:
1) Kỳ đầu 1:
- Tương tự như kỳ đầu nguyên phân song xảy ra tiếp hợp giữa các NST kép trong cặp tương đồng có
thể dẫn đến trao đổi đoạn NST
- Các NST không nhân đôi mà phân chia gồm các kỳ tương tự như nguyên phân
- Kết quả: Từ 1 tế bào có 2n NST qua phân chia giảm phân cho ra 4 tế bào có n NST
2) Sự tạo giao tử:
- Các cơ thể đực( động vật) 4 tế bào cho ra 4 tinh trùng(n) và đều có khả năng thụ tinh.
- Các cơ thể cái( động vật) 4 tế bào cho ra 1 trứng(n) có khả năng thụ tinh và 3 thể cực(n) (= thể địnhhướng) không có khả năng thụ tinh(tiêu biến)
C Ý nghĩa của giảm phân:
- Sự phân ly độc lập của các NST( và trao đổi đoạn) tạo nên rất nhiều loại giao tử
- Qua thụ tinh tạo ra nhiều tổ hợp gen mới gây nên các biến dị tổ hợp Sinh giới đa dạng và có khảnăng thích nghi cao
- Nguyên phân, giảm phân và thụ tinh góp phần duy trì bộ NST đặc trưng cho loài
Nguyên phân Giảm phân
Hợp tử (2n) Cơ thể (2n) giao tử (n)
Thụ tinh Hợp tử (2n)
Nguyên phân Giảm phân Hợp tử (2n) Cơ thể (2n) giao tử (n)
ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ
II Đột biến cấu trúc NST
1) Khái niệm
- Đột biến cấu trúc NST là đột biến trong cấu
trúc của NST ; thực chất đột biến cấu trúc là sự
sắp xếp lại các gen trên và giữa các NST
2) Các dạng đột biến
* Mất đoạn dùng để xác định vị trí gen trên
NST
- Mất một đoạn nào đó trên NST , làm giảm số
lượng gen, mất cân bằng gen; gây chết đối với
thể đột biến VD: bệnh UTMau, hc mèo kêu
- Ứng dụng: Đề loại khỏi NST những gen
III Đột biến số lượng NST 1) Khái niệm: Là đột biến làm thay đổi về số lượng
NST của tế bào do tác nhân đột biến hoặc do sự không phân li của NST trong phân bào
2)Các dạng Đb số lượng NST a) Đột biến lệch bội
- Làm thay đổi số lượng ở một hoặc một số cặp NST
tương đồng
- Các dạng: 2n; 2n – 1; 2n + 1; 2n – 2; 2n + 2; 2n – 1 – 1; 2n + 2 + 2
- Cơ chế: rối loạn p.bào làm một số cặp NST tương đồng không phân li tạo giao tử thừa hoặc thiếu NST,
Trang 7không mong muốn có thể gây đột biến mất
đoạn nhỏ
* Lặp đoạn tạo alen, gen mới cho tiến hóa
-Nguyên nhân: Do tiếp hợp và trao đổi chéo không
đều giữa các cromatit trong cặp NST kép tương
đồng
- Một đoạn NST nào đó có thể lập lại một hay
nhiều lần, làm tăng số lượng gen; mất cân bằng
trong hệ gen; làm tăng hoặc giảm cường độ
biểu hiện của tính trạng
( Ruồi giấm lặp đoạn 2 lần trên NST X biến
ruồi mắt lồi thành mắt dẹt; ở đại mạch làm
tăng hoạt tính của enzim amilaza sản xuất bia)
* Đảo đoạn hình thành loài mới trong tiến
hóa
- Một đoạn NST bị đứt ra quay 1800 rồi gắn lại
ở vị trí cũ (chứa hoặc không chứa tâm động)
- Làm thay đổi trình tự phân bố gen trên NST ;
ít ảnh hưởng đến sức sống cơ thể vì vật chất di
truyền không bị mất; tạo ra sự đa dạng giữa
nòi trong loài
* Chuyển đoạn hình thành loài mới trong tiến
hóa
- Diễn ra trên cùng 1 NST hoặc giữa 2 NST
không tương đồng (tương đồng hoặc không
tương đồng) làm thay đổi nhóm gen liên kết
- Hậu quả: chuyển đoạn lớn hoặc mất khả năng
sinh sản; chuyển đoạn nhỏ không gây ảnh
hưởng; người ta vận dụng để chuyển nhóm gen
mong muốn từ NST của loài này sang NST của
loài khác (Chuyển gen cố định nitơ của vi
khuẩn vào hướng dương để tạo ra hướng
dương có lượng nitơ cao trong dầu)
sự kết hợp các gt này với gt bthg tạo ĐB lệch bội
+ có thể xảy ra ở NST thường và NST giới tính
- Lệch bội cũng có thể xảy ra trong nguyên phân ở các
tế bào sinh dưỡng hình thành thể khảm.
- Hậu quả: giản sức sống, giảm khả năng sinh sản hoặcgây chết
-Ý nghĩa: Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa;dùng để xác định vị trí gen trên NST
* Các ví dụ:
- Hội chứng Đao: 3 NST 21
- Hội chứng Tocnơ: OX, nữ lùn, cổ ngắn
- Hội chứng Claiphentơ (nam): XXY, vô sinh
- Hội chứng siêu nữ: XXX
b) Đột biến đa bội: gồm tự đa bội và dị đa bội
* Tự đa bội: cùng loài.
- Sự tăng số nguyên lần bộ NST đơn bội > 2n Gồm: Đột biến đa bội chẵn (4n,6n, ) và đột biến đa bội lẻ (3n,5n, )
- Cơ chế phát sinh + Trong nguyên phân: thoi vô sắc không hình thành (do consixin)
+ Trong giảm phân và thụ tinh: sự không phân li NST tạo ra 2n; sự thụ tinh của 2 giao tử 2n tạo ra hợp tử 4n hoặc 2n x n hợp tử 3n
* Dị đa bội: gia tăng số bộ NST đơn bội của hai loài khác nhau trong tế bào(thể song nhị bội)
- Cơ chế: hình thành do lai xa và đa bội hóa
- Vai trò: cung cấp nguyên liệu cho tiến hóa, góp phầnhình thành loài mới
* Một số bệnh, hội chứng bệnh của người do ĐB NST
1 Bệnh, hội chứng bệnh do đột biến cấu trúc NST
- Ung thư máu: mất đoạn NST số 21 hoặc 22
- Hội chứng tiếng mèo kêu: mất đoạn NST số 5
2 Bệnh, hội chứng bệnh đột biến số lượng NST ( chủ yếu là đột biến lệch bội)
- Hội chứng Đao: 3 NST số 21 - Hội chứng Claiphentơ: XXY (nam)
- Hội chứng siêu nữ: XXX (nữ) - Hội chứng Tocnơ: XO
- Hội chứng Patau: 3 NST số 13 - Hội chứng Etuôt: 3 NST số 18
Chuyên đề 2: TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN
QUY LUẬT PHÂN LI
I Phương pháp lai và phân tích con lai của
Menđen:
(1) tạo dòng thuần về từng tính trạng bằng cách
cho cây tự thụ phấn qua nhiều thế hệ
(2) lai các dòng thuần khác nhau về một hay
nhiều cặp tính trạng tương phản rồi phân tích kết
quả lai ở đời F1, F2, F3
(3) sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai
rồi đưa ra giả thuyết giải thích kết quả
(4) thí nghiệm chứng minh giả thuyết
II Hình thành học thuyết khoa học
- Mỗi tính trạng đều do một nhân tố di truyền
QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP
Thí nghiệm trên đậu Hà Lan.
Khi lai hạt vàng trơn (AABB) với xanh nhăn (aabb) đời con F1 thu được 100% vàng trơn (AaBb)
Cho F1 tự thụ đời con F2 thu được
F2: 9 vàng, trơn: 3 vàng nhăn: 3 xanh trơn: 1 xanh, nhăn (9A-B-: 3:A-bb: 3aaB-: 1aabb)
I Cơ sở tế bào học
Các gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau thì khi giảm phân, các gen
sẽ phân li độc lập với nhau
II Ý nghĩa các quy luật của Menđen
- Dự đoán kết quả phân li kiểu hình ở đời sau
Trang 8quy định.
- Bố, mẹ chỉ truyền cho con 1 trong 2 thành viờn
của cặp nhõn tố di truyền
- Khi thụ tinh cỏc giao tử kết hợp với nhau ngẫu
nhiờn
* Nội dung quy luật PLĐL của Menđen theo
thuật ngữ của DTH hiện đại
Mỗi tớnh trạng do một cặp alen quy định ( một
từ bố, một từ mẹ), cỏc alen này tồn tại riờng rẽ,
khụng hũa trộn vào nhau Khi hỡnh thành giao
tử, thành viờn của một cặp alen phõn li đồng đều
về cỏc giao tử; nờn 50% số giao tử chứa alen
này và 50% số giao tử chứa alen kia.
III Cơ sở tế bào học
- Trong tế bào sinh dưỡng, cỏc gen và NST luụn
tồn tại thành từng cặp
- Khi giảm phõn, cỏc thành viờn của một cặp alen
phõn li đồng đều về cỏc giao tử; mỗi NST trong
từng cặp NST tương đồng cũng phõn li đồng
đều về cỏc giao tử Gen nằm trờn NST
* Alen: là cỏc trạng thỏi khỏc nhau của cựng 1
gen
* í nghĩa quy luật phõn li :
- Giải thớch tại sao tương quan trội lặn là phổ biến
trong tự nhiờn, hiện tượng trội cho thấy mục tiờu của
chọn giống là tập trung nhiều tớnh trội cú giỏ trị cao.
- Khụng dựng con lai F 1 làm giống vỡ thế hệ sau sẽ
phõn li do F 1 cú kiểu gen dị hợp.
* Điều kiện nghiệm đỳng của quy luật phõn li
- Bố mẹ phải dị hợp về 1 cặp gen
- Số lượng con lai phải lớn
- Cú hiện tượng trội lặn hoàn toàn
- Cỏc cỏ thể cú kiểu gen khỏc nhau phải cú sức
* Lai phõn tớch: lai cơ thể mang kiểu hỡnh trội với cú thể
mang kiểu hỡnh lặn tương ứng để kiểm tra kiểu gen
* Điều kiện nghiệm đỳng của quy luật PLĐL
- Cỏc gen quy định cỏc tớnh trạng khỏc nhau nằm trờn cỏc cặp NST tương đồng khỏc nhau
- Bố mẹ phải dị hợp về 2 hay nhiều cặp gen
- Số lượng con lai phải lớn
- Cú hiện tượng trội lặn hoàn toàn
- Cỏc cỏ thể cú kiểu gen khỏc nhau phải cú sức sống ngang nhau
Bổ sung: Hiện tượng DT trung gian: Khi lai 2 cơ thể thuần
chủng, khỏc nhau về 1 cặp tớnh trạng thỡ F1 biểu hiện tớnh trunggian, cũn ở đời lai F2 phõn li theo tỉ lệ
1 : 2 : 1
P: AA (Đỏ) x aa (Trắng) → F1 : Aa (Hồng) x Aa (Hồng) →
F2: 1 đỏ : 2 hồng : 1 trắng
LIấN KẾT GEN
(LIấN KẾT HOÀN TOÀN)
Đối tượng: ruồi giấm
* Cơ sở tế bào học:
- Mỗi NST phải chứa nhiều gen
- Cỏc gen này xếp thẳng hàng dọc chiều
dài của NST theo 1 trỡnh tự nhất định
* Nội dung
- Cỏc gen trờn cựng một NST thường di
truyền cựng nhau hỡnh thành nờn nhúm
gen liờn kết
- Số nhúm gen liờn kết = số NST đơn
trong bộ NST đơn bội của loài ( n)= số giao
tử của loài đú VD ruồi giấm đực 2n = 8
cú 4 nhúm gen liờn kết
* Điều kiện cú LKG: cỏc gen nằm gần
nhau trờn NST mới l.kết chặt chẽ với
nhau
* í nghĩa
- Hạn chế xuất hiện BDTH
- Đảm bảo sự di truyền bền vững của
từng nhúm tớnh trạng được quy định bởi
HOÁN VỊ GEN (LK KHễNG HOÀN TOÀN)
( dễ nuụi, NST ớt; sinh sản nhanh, vũng đời ngắn)
* Cơ sở tế bào học
Kỡ trước phõn bào I giảm phõn xảy ra tiết hợp và trao đổi đoạn giữa 2 trong 4 cromatit của cặp NST kộp tương đồng dẫn đến cỏc gen trờn NST thay đổi chỗ cho nhau
- Tăng BDTH tạo nờn những tổ hợp tớnh trạng mới
- Cỏc gen quý trờn NST khỏc nhau cú dịp tổ hợp lại với nhau nờn cú ý nghĩa đối với chọn giống và tiến húa
- Tần số hoỏn vị gen cho phộp xỏc định vị trớ phõn bố và khoảng cỏch tương đối giữa cỏc gen trờn 1 NST
* Đặc điểm của hoỏn vị gen:
Trang 9cỏc gen trờn 1 NST nhờ đú trong chọn
giống chọn được những nhúm tớnh trạng
tốt nhất
- Trong chọn giống, cú thể dựng đột biến
chuyển đoạn để chuyển những gen cú lợi
vào cựng 1 NST nhằm tạo giống cú
những đặc điểm mong muốn
- Kết quả lai 2 tớnh trạng nhưng giống
với kết quả lai 1 tớnh của Menden.
- Cỏc gen nằm xa tõm động dễ hoỏn vị
- Hoỏn vị gen chỉ xảy ra ở một giới đối với: tằm đực và ruồi
giấm cỏi hoặc cú thể xra 2 giới (TV, ĐV, người)
KQ: F 1 (dị hợp 2 cặp gen) F thu đc 4 KH với tỉ lệ khỏc nhau
** BẢN ĐỒ DI TRUYỀN: là sơ đồ sắp xếp vị trớ tương đối
của cỏc gen trong nhúm gen liờn kết
- Đơn vị bản đồ di truyền là 1cM = 1% hoỏn vị gen
í nghĩa:
- Cho phộp đoỏn trước tớnh chất di truyền của tớnh trạng
- Rỳt ngắn thời gian chọn đụi giao phối
*Kinh nghiệm giải toỏn hoỏn vị gen:
- Để biết đú là hoỏn vị 1 bờn hoặc hoỏn vị 2 bờn thỡ tớnh căn bậc hai của tỉ lệ kiểu hỡnh lặn, nếu đú là số lấy căn được thỡ hoỏn vị 2 bờn
- Vỡ tần số hoỏn vị khụng lớn hơn 50% vỡ thế để biết kiểu gen bố mẹ là liờn kết đồng hay liờn kết đối; thỡdựa vào tỡ lệ kiểu hỡnh lặn
- Tần số HVG (F HVG ) bằng tổng tỷ lệ % các giao tử có gen hoán vị
- Trong phộp lai phõn tớch tần số hoỏn vị gen được tớnh theo cụng thức :
f(%) Số cá thể có hoán vị gen(KH # P)100
Tổng số cá thể trong đời lai phân tích
* Tần số hoỏn vị gen < 50%? Vỡ
- Cỏc en trong một nhúm LK cú xu hướng chủ yếu là LK
- Sự trao đổi chộo chỉ xảy ra giữa 2 trong 4 crụmatit khỏc nguồn
- Giao tử hvg = nhau và < 25%
- Giao tử LKG = nhau và > 25%
- Khụng phải mọi tế bào sinh dục khi giảm phõn đều xảy ra hoỏn vị
DI TRUYỀN LIấN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
I NST giới tớnh và cơ chế xỏc định
1) NST giới tớnh
- Là loại NST cú chứa cỏc gen quy định giới
tớnh; ngoài ra cũng cú thể chứa cỏc gen khỏc
- Trong tế bào sinh dưỡng: cỏc NST thường tồn
tại thành cỏc cặp tương đồng trừ NST giới tớnh
khi thỡ tương đồng (XX) khi thỡ khụng tương
- Kiểu XX/ XY: Ruồi giấm và động vật cú vỳ:
con cỏi XX; con đực XY và ngược lại đối với gà,
cỏ, tằm, chim, bướm, bũ sỏt, mối,
- Kiểu XX/ XO: ở bọ nhạy: con đực XX, con cỏi
XO và cỏc con khỏc ngược lại (chõu chấu, bọ xớt,
Mang gen quy định Mang gen quy định
II Di truyền liờn kết với giới tớnh 1) Gen trờn NST X
- XY chỉ cần một alen lặn nằm trờn X đó biểu hiện
ra kiểu hỡnh
- Kết quả lai thuận nghịch khác nhau
- Tỷ lệ phân li kiểu hình của 2 giới khác nhau
- Gen trờn NST X Có hiện tợng DT chéo
- VD: mự màu, mỏu khú đụng, teo cơ
- Một gen cú 2 alen hỡnh thành 5KG bỡnh thường khỏc nhau trong q.thể (X A X A , X A X a , X a X a , X A Y,
X a Y ) 2) Gen trờn NST Y
Ở cỏc loài mà giới đực cú cặp NST XY thỡ những tớnh trạng trờn NST Y di truyền 100% cho cỏc cỏ
thể đực gọi Di truyền thẳng
- VD: tật dớnh ngún 2, 3; cú tỳm lụng ở tai
3) í nghĩa của di truyền liờn kết với giới tớnh.
- Mang lại lợi ớch kinh tế lớn vỡ giỏ trị kinh tế của giới đực và giới cỏi là khỏc nhau, nờn khi phõn biệt được thỡ tiến hành nuụi giống cú giỏ trị kinh tế cao
- Phõn biệt giới tớnh sớm ở động vật
- VD: trong chăn nuụi tằm, gà
Bổ sung: Di truyền đồng trội: là trường hợp khi trong kiểu
gen của 1 cơ thể cú 2 gen trội alen với nhau cựng biểu hiện tớnh trạng.
Trang 10tớnh trạng thường giới tớnh và quy định
một số tớnh trạng thường nhưng liờn kếtvới giới tớnh
Vớ dụ: Sự di truyền nhúm mỏu AB ở người do kiểu gen I A
I B chi phối: P: I A I A x I B I B → F 1 : I A I B
TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG
ĐA HIỆU CỦA GEN
I.Tương tỏc gen (nhiều gen 1 tớnh
trạng)
- Khỏi niệm tương tỏc gen:
Hai (hay nhiều) gen khụng alen khỏc nhau
tương tỏc với nhau cựng quy định một tớnh
trạng
- Bản chất: Sự tương tỏc cỏc sản phẩm của gen
- í nghĩa của tương tỏc gen : Làm tăng xuất
hiện biến dị tổ hợp, xuất hiện tớnh trạng mới chưa
cú ở bố mẹ Mở ra khả năng tỡm kiếm những tớnh
trạng mới trong cụng tỏc lai tạo giống
- Cỏc kiểu tương tỏc gen
+ Tương tỏc bổ trợ(bổ sung): giữa 2 gen trội khụng
alen hoặc 2 gen lặn khụng alen Cú thể tạo ra 2 đến 4
kiểu hỡnh, cú thể làm xuất hiện kiểu hỡnh mới, thay
đổi tỉ lệ phõn li kiểu hỡnh thành 9 : 6 : 1; 9 : 7; 9 :
3 : 3 : 1
+ Tương tỏc ỏt chế: gồm ỏt chế do gen trội hoặc
gen lặn này lấn ỏt biểu hiện kiểu hỡnh của gen trội và
gen lặn khụng alen khỏc Sự tương tỏc gen ỏt chế
tức là ức chế sự xuất hiện kiểu hỡnh của tớnh trạng
khỏc Gen ỏt chế cú thể qui định tớnh trạng đặc trưng
hoặc chỉ làm nhiệm vụ ỏt chế Làm thay đổi tỉ lệ
kiểu hỡnh thành 12:3:1; 13 : 3; 9 : 3 : 4
+ Tương tỏc cộng gộp: * cú thể xảy ra giữa cỏc gen
trội alen hoặc khụng alen Vai trũ của cỏc gen trội
như nhau vỡ vậy số lượng gen trội càng nhiều thỡ
tớnh trạng biểu hiện càng rừ Tỉ lệ kiểu hỡnh thường
gặp về sự di truyền 1 tớnh trạng do 2 cặp gen chi
* Những tớnh trạng số lượng thường do nhiều
gen quy định, chịu ảnh hưởng nhiều của mụi
trường như: Sản lượng sữa, khối lượng gia sỳc
gia cầm, số lượng trứng gà…
II.Tỏc động đa hiệu của gen
( 1 gen nhiều tớnh trạng)
-KN: Một gen cú thể tỏc động đến sự biểu hiện
của nhiều tớnh trạng khỏc nhau
Vớ dụ: Gen HbA ở người quy định sự tổng hợp
chuỗi -hemụglụbin bỡnh thường gồm 146 axit
amin.Gen đột biến HbS cũng quy định sự tổng
hợp chuỗi -hemụglụbin bỡnh thường gồm 146
axit amin, nhưng chỉ khỏc một axit amin ở vị trớ
DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN
- Là sự di truyền cỏc tớnh trạng mà cỏc gen xỏc định chỳng nằm trong cỏc bào quan của tế bào như: ti thể, lạp thể
- Corens tiến hành lai thuận và lai nghịch ở cõy hoa
phấn thấy rằng kết quả lai khỏc với cỏc phộp lai của Menđen; đời con luụn cú 100% kiểu hỡnh giống với mẹ
- Ở động vật và người; gen nằm trong ti thể cũng di truyền theo dũng mẹ VD: Bệnh động kinh
- Nguyờn nhõn: khi thụ tinh giao tử đực chỉ truyền
nhõn mà khụng truyền tế bào chất cho trứng nờn cỏc gen trong tế bào chất ( ti thể hay lục lạp) chỉ được
mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng
- Đặc điểm của di truyền ngoài nhõn ( di truyền ở ti thể và lục lạp) :
- Lai thuận lai nghịch kết quả khỏc nhau biểu hiệnkiểu hỡnh ở đời con theo dũng mẹ
- Di truyền qua tế bào chất vai trũ chủ yếu thuộc
về tế bào chất của tế bào sinh dục cỏi
- Cỏc tớnh trạng di truyền qua tế bào chất khụngtuõn theo cỏc quy luật của thuyết di truyền NST vỡ tếbào chất khụng được phõn đều cho cỏc tế bào connhư đối với NST
- Cỏc tớnh trạng di truyền qua tế bào chất đượctruyền theo dũng mẹ, nhưng khụng phải tất cả cỏctớnh trạng di truyền theo dũng mẹ đều liờn quan vớicỏc gen trong tế bào chất
- Tớnh trạng do gen gen trong tế bào chất quy định
sẽ vẫn tồn tại khi thay nhõn tế bào bằng nhõn cú cấutrỳc di truyền khỏc
- Lợng ADN ở TB chất ít hơn trong nhân
- ADN ở TB chất cũng có thể bị đột biến và di truyền
đợc những đột biến đó cho thế hệ sau
Trang 11số 6axit amin glutamic thay bằng valin) Gõy hậu
quả làm biến đổi hồng cầu hỡnh đĩa lừm thành
hỡnh lưỡi liềm Xuất hiện hàng loạt rối loạn bệnh
lớ trong cơ thể
+ Ở người hội chứng Mỏcphan: chõn tay dài thỡ thuỷ
tinh thể bị huỷ hoại
ẢNH HƯỞNG CỦA MễI TRƯỜNG LấN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN
I Mối quan hệ giữa gen và tớnh trạng
Gen (ADN) mARN polipeptit protờin
tớnh trạng
- Gen là một trỡnh tự nu cụ thể quy định trỡnh tự
aa
- Từng chuỗi polipeptit riờng biệt hoặc kết hợp
vời nhau tạo nờn một phõn tử protein Cỏc phõn tử
protein quy định đặc điểm của tế bào; tế bào quy
định đặc điểm của mụ và cơ quan
- Cỏc cơ quan lại quy định đặc điểm hỡnh thỏi,
sinh lớ của cơ thể
- Qỳa trỡnh biểu hiện của gen qua nhiều bước nờn
cú thể bị nhiều yếu tố mụi trường bờn trong cũng
như bờn ngoài chi phối
Kết luận: Kiểu gen quy định khả năng khả năng
phản ứng của cơ thể trước mụi trường Mụi trường
tham gia vào sự hỡnh thành kiểu hỡnh cụ thể Kiểu
hỡnh được tạo thành do sự tương tỏc giữa kiểu gen
với mụi trường
II Sự tương tỏc giữa gen và mụi trường
VD 1 : Giống thỏ Hymalaya cú bộ lụng trắng muốt
trờn toàn thõn ngoại trừ cỏc đầu mỳt của cơ quan
tai, bàn chõn, đuụi và mừm cú lụng đen cú màu
đen vỡ: những tế bào đầu mỳt cú thể cú nhiệt độ
thấp hơn nhiệt độ ở tế bào của phần thõn nờn
chỳng cú khả năng tổng hợp được sắc tố mờlanin
làm cho lụng đen
VD 2 : Cõy cẩm tỳ cầu cú màu sắc phụ thuộc vào
độ pH của đất
VD 3 : bệnh pheeninketo niệu (PKU)do gen lặn trờn
NST thường quy định
Bệnh này do rối loạn chuyển húa phenilalanin,
nếu khụng phỏt hiện và chữa trị kịp thời thỡ trẻ em
sẽ bị thiểu năng trớ tuệ và một số rối loạn khỏc;
nếu phỏt hiện sớm và ỏp dụng chế độ ăn kiờng
giảm bớt thức ăn cú chứa phenilalanin thỡ trẻ em
cú thể phỏt triển bỡnh thường
Kết luận : Mụi trường cú thể ảnh hưởng đến sự
biểu hiện của KG
- Gen qui định tính trạng
- Gen biểu hiện thành tính trạng phụ thuộc vào:
+ Tác động của môi trờng ngoài: t0, pH trong đất
và chế độ dinh dỡng
+ Tác động của môi trờng trong: sự tơng tác giữa
các gen với nhau, giữa gen trong nhân và TBC
hoặc giới tính của cơ thể
III Mức phản ứng 1) Mức phản ứng: tập hợp cỏc kiểu hỡnh cú cựng
một kiểu gen tương ứng với cỏc mụi trưởng khỏc nhau Thực chất: Mức p.ứng là giới hạn thường biến của KG
*Đặc điểm của mức p/ứng:
- Mức phản ứng do gen quy định, trong cựng 1
KG mỗi gen cú mức phản ứng riờng
- Cú 2 loại mức phản ứng: mức phản ứng rộng
và mức phản ứng hẹp, mức phản ứng càng rộng sinh vật càng dễ thớch nghi
+ Tớnh trạng số lượng: cú mức phản ứng rộng như: năng suất, khối lượng, tốc độ sinh trưởng, sản lượng trứng và sữa VD những con bũ cú kiểugen giống nhau nhưng nếu điều kiện chăn nuụi khỏc nhau sẽ cho sản lượng sữa khỏc nhau
+ Tớnh trạng chất lượng: cú mức phản ứng hẹp
- Di truyền được vỡ do KG quy định
- Thay đổi theo từng loại tớnh trạng
* Phương phỏp xỏc định mức phản ứng: Để xỏc
định mức phản ứng của 1KG cần phải tạo ra cỏc
cỏ thể SV cú cựng 1 KGsau đú nuụi, trồng ởcỏc đk mụi trường khỏc nhau
+ ở TV cho sinh sản sinh dưỡng cắt đồng loạtcành của cựng 1 cõy đem trồng và theo dừi đặcđiểm của chỳng)
+ ở ĐV: cấy truyền phụi hoặc nhõn bản vụ tớnh
2) Thường biến: (= mềm dẻo kiểu hỡnh)
* KN: Thường biến là biến đổi kiểu hỡnh của
cựng một KG phỏt sinh trong quỏ trỡnh phỏt triển
cỏ thể chiu ảnh hưởng của mụi trường
- Thường biến phụ thuộc vào kiểu gen và điều kiện mụi trường
* Nguyờn nhõn: Phỏt sinh dưới ảnh hưởng trực
tiếp của điều kiện sống
* Đặc điểm:
- Biến đổi kiểu hỡnh ko biến đổi KG nờn ko DT
- Biến đổi đồng loạt theo một hướng xỏc định tương ứng với mụi trường
- Mức độ mềm dẻo của KH phụ thuộc vào KG
- Mỗi KG chỉ cú thể điều chỉnh KH của mỡnhtrong một phạm vi nhất định
- Do sự tự điều chỉnh về sinh lớ giỳp SV thớch nghi với những thay đổi của mụi trường
í nghĩa: giỳp SV phản ứng linh hoạt để thớch nghi với mụi trường
Chuyờn đề 3: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
Trang 12I Cỏc đặc trưng di truyền của quần thể
KN: Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài,
chung sống trong một khoảng không gian xác
định , giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau hữu
thụ
- Mỗi quần thể cú một vốn gen đặc trưng
- Vốn gen là tập hợp tất cả ỏcc alen cú trong quần
thể ở một thời điểm xỏc định
- Đặc điểm của vốn gen thể hiện qua tần số alen và
tần số kiểu gen.
- Đặc điểm về tần số kiểu gen gọi là thành phần
kiểu gen hoặc cấu trỳc di truyền của QT
+ Tần số alen: tỉ lệ của alen đú trong tổng alen
khỏc nhau của quần thể tại một thời điểm xỏc định
+ Tần số của một loại kiểu gen: tỉ lệ của cỏ thể cú
kiểu gen đú trong tổng số cỏ thể của QT
II Cấu trỳc di truyền của quần thể
1)Quần thể tự phối
- TV: tự thụ phấn
- ĐV: giao phối gần( Cỏ thể cú cựng quan hệ
huyết thống giao phối với nhau gọi là giao phối cận
huyết
Đặc điểm: Biến đổi theo hướng giảm dị, tăng
đồng (phõn húa thành dũng thuần, cú thể làm
giống thoỏi hoỏ), giảm sự đa dạng DT, nhưng tần
số tương đối khụng thay đổi qua nhiều thế hệ.
2) Quần thể giao phối ( đặc trưng là giao phối
ngẫu nhiờn; nổi bật ở đặc điểm đa hỡnh).
- Có mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các cá
thể về mặt sinh sản >QT giao phối là đơn vị sinh
sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên
* Đặc điểm:
- Đa hỡnh về kiểu gen, dẫn đến sự đa hỡnh về kiểu
hỡnh, tạo nhiều BDTH, tạo sự đa dạng DT
- Quỏ trỡnh ngẫu phối diễn ra liờn tiếp qua nhiều
thế hệ thỡ TS alen, tần số KG, cấu trỳc di truyền
khụng thay đổi
- Cỏc cỏ thể trong quần thể giao phối chỉ giống
nhau ở những nột cơ bản, sai khỏc rất nhiều về chi
tiết
- Trong quần thể giao phối khú tỡm được hai cỏ thể
giống hệt nhau (trừ trường hợp sinh đụi cựng
trứng)
- Từ tỉ lệ phõn bố KH cú thể suy ra tỉ lệ cỏc kg và
tần số tương đối của cỏc alen và ngược lại
*Trạng thỏi cõn bằng của QT giao phối
(Định luật Hacđi – Vanbec)
- KN: Trong 1 QT lớn ngẫu phối, nếu k cú yếu tố
làm thay đổi TS alen thỡ thành phần kiểu gen của
quần thể sẽ duy trỡ khụng đổi qua cỏc thế hệ
- Gọi p là tần số tương đối của alen (A)
q là tần số tương đối của alen (a)
p2AA + 2pqAa + q2aa = 1
- Điều kiện nghiệm đỳng
+ Cú giao phối ngẫuu nhiờn (quan trọng nhất)
2
h d
p ;
2
h r
q (p + q = 1) (p là tần số alen trội (A), q là tần số alen lặn (a), d là tần số kiểu gen AA, h là tần số kiểu gen Aa, r là tần số kiểu gen aa)
1
2
1 x aa
* Trường hợp 2: P: x%AA: y%Aa: z%aa
k Aa
2) Quần thể giao phối
Cấu trỳc di truyền quần thể giao phối thỏa món định luật Hacđi-Vanbec
- Một gen có 2 alen thì trạng thái cân bằng của quần thể đợc xác định bằng công thức:
p2 AA + 2pq Aa + q2 aa (p + q = 1)
- Nếu ở 1 locut cú nhiều alen khỏc nhau thỡ sự phõn
bố kiểu gen trong quần thể sẽ tuõn theo luật giao phối
Vớ dụ, ở một locut cú 3 alen: A1, A2, A3:
pA1 + qA2 + rA3 = 1
p2 A1A1 + q2
A2A2 + r2
A3A3 + 2pqA1A2 + 2prA1A3 + 2qrA2A3 =
1-Trường hợp một gen cú hai alen nằm trờn Nhiễm sắc thể giới tớnh X thỡ cấu trỳc di truyền quần thể là:
P2XAXA + 2pq XAXa + p XAY + qXaY + q2 XaXa
=1
Cỏc phương phỏp xỏc định trạng thỏi cõn bằng
di truyền trong quần thể:
-Nếu QT chưa cõn bằng thỡ sau bao nhiờu thế hệ quần thể sẽ cõn bằng DT?
Trang 13+ Không có ĐB và CLTN, không di – nhập gen,
+ Phải có sự các li với các quần thể khác
- Ý nghĩa của ĐL HĐ- VB
- Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần
thể
- Giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần
thể được duy trì ổn định trong TG dài
- Từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn xác định
tần số tương đối của các alen và kiểu gen
- Dự đoán tiềm tàng các gen hay các đột biến có
hại trong quần thể
- Quan trọng trong y học và đời sống
* Giao phối có chọn lọc là kiểu giao phối trong
đó các nhóm cá thể có kiểu hình nhất định thích
giao phối với nhau hơn là những cá thể có kiểu
hình khác
KL: Phân biệt QT tự phối và QT ngẫu phối
- Đối với quần thể tự thụ có các đặc điểm:
+ Giảm dị, tăng đồng
+ Tần số alen không đổi.
+ Giảm sự đa dạng DT
- Đối với quần thể giao phối có đặc điểm:
+ Tạo trạng thái cân bằng
+ Tần số alen không đổi.
+ Có cấu trúc Hacđi – vanbec
+ Tạo nguồn biến dị tổ hợp phong phú
- Số KG đồng = n
- Số KG dị
2
) 1 (
n n
- Số kiểu gen tối đa
2
) 1 (
n n
b, Nếu các gen cùng nằm trên 1 NST có LKG
tổng số alen bằng tích các alen của mỗi gen sau đómới tính số KG tối đa theo công thức trên
* Trường hợp 2: 1 gen chứa n alen trên NST giới
tínha) Gen trên X không alen trên Y: (XX + XY)
Số kiểu gen
2
) 3 ( 2
) 1
n
b) Gen trên Y không alen trên X (XX + XY)
Số kiểu gen = 1 + nc) Gen trên X, Y ở vùng tương đồng của X và YTính riêng từng giới sau đó cộng lại
4) Bài tập về nhóm máu
Gọi x, y, z lần lượt là tỉ lệ kiểu hình nhóm máu A,
B, O thì tần số các loại sẽ là
r z y q I
r z x p I
z r I
5 Bài tập ứng dụng Câu 1: Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu :
0,2 AA + 0,6 Aa + 0,2 aa = 1 Sau 3 thế hệ tự phốithì cấu trúc di truyền của quần thể sẽ là:
A 0,4625 AA + 0,075 Aa + 0,4625 aa = 1.
B 0,25 AA + 0,50Aa + 0,25 aa = 1.
C 0,425 AA + 0,15 Aa + 0,425 aa = 1.
D 0,35 AA + 0,30 Aa + 0,35 aa = 1.
Câu 2: Cấu trúc di truyền của 1 quần thể như sau:
0,2AABb : 0,2 AaBb : 0,3 aaBB : 0,3 aabb Nếuq.thể trên giao phối tự do thì tỉ lệ cơ thể mang 2cặp gen đồng hợp lặn sau 1 thế hệ là:
A.30% B 5,25% C 35% D.12,25%
Chuyên đề 4: ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC
Có 5 phương pháp tạo giống
- Nguồn biến dị tổ hợp - Ưu thế lai - Gây đột biến - Công nghệ tế bào - Công nghệ gen.
Tạo giống dựa trên
- Bước 1: Tạo dòng thuần
chủng khác nhau
- Bước 2: Lai giống và chọn
lọc ra tổ hợp gen mong muốn
- Bước 3: tự thụ hoặc giao phối
- Bước 1: Tạo dòng thuần
- Bước 2: Lai các dòng thuầnkhác nhau (lai khác dòng đơn,lai khác dòng kép)
- Bước 3: Chọn lọc các tổ hợp
có ưu thế lai cao
1) Khái niệm ưu thế lai: lai hai
dòng thuần có kiểu gen khácnhau, đời con F1 xuất hiện ưuthế lai có năng suất, sức chống
Tạo giống bằng phương pháp
gây đột biến
- Bước 1: Xử lí mẫu vật bằng tácnhân đột biến
- Bước 2: Chọn lọc cá thể đột biến
có kiểu hình mong muốn
- Bước 3: Tạo dòng thuần
1) Khái niệm: là pp sử dụng tác
nhân lí, hóa làm thay đổi vật chất ditruyền của sinh vật tạo ra nguồnbiến dị
Trang 14- Có thể làm xuất hiện kiểu
hình mới hoặc kiểu hình bình
thường do sự tổ hợp lại kiểu
gen mà các loài đã thích nghi
- Trong chọn giống: là cơ sở và
cung cấp nguyên liệu cho quá
trình chọn giống; con người
2) Giả thuyết siêu trội
- Lai khác dòng (đơn và kép)
ưu thế lai rõ nhất
- Lai khác thứ, khác loài
* Duy trì ưu thế lai: lai luân
phiên ở động vật và cho sinhsản sinh dưỡng ở thực vật
* Thành tựu: tạo cây lúa có
năng suất cao
- PP này hiệu quả với VSV vì: tốc độ
sinh sản của chúng nhanh nên dễphân lập thành các dòng đột biến.(không hiệu quả với động vật bậccao vì cơ quan sinh sản nằm sâu bêntrong, phản ứng nhạy, dễ chết)
- Ở VSV, dùng môi trường khuyếtdưỡng về một chất nào đó để pháthiện thể đột biến cần tìm
- Ở thực vật, gây đột biến ở cơ quansinh dưỡng: rễ, thân, lá tạo giống đabội
2) Thành tựu:
- Xử lí giống lúa Mộc Tuyền bằngtia gamma: chín sớm, thấp và cứngcây, không ngã, chịu phèn, chịuchua
- Giống ngô DT6 chín sớm, năngsuất cao, hàm lượng protein tăng
- Xử lí táo Gia Lộc bằng NMS tạo
“táo má hồng” 2 vụ/năm, khốilượng tăng, thơm ngon hơn
- Dùng consixin tạo dâu tằm tambội, dương liễu; trái không hạt, tănghàm lượng đường trong dưa hấu,nho
* Bảo quản giống đột biến: chonhân giống sinh dưỡng
Tạo giống bằng công nghệ tế bào
- PP tạo những tế bào bằng thông qua sự phát
triển của tế bào xôma để nhân nhanh các giống
vật nuôi, cây trồng
1) Công nghệ tế bào thực vật
- Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh
(dùng consixin): nhân nhanh các giống cây quý;
VD: dòng lúa chiêm chịu lạnh
ưd: Tạo QT cây trồng có KG đồng hợp tử về
tất cả các gen
- Nuôi cấy mô tế bào : + nhân nhanh các giống
cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, thích
nghi với điều kiện sinh thái nhất định, chống
chịu tốt VD: khoai tây, mía, dứa
+ Tạo giống sạch bệnh, đồng nhất về KG
- Dung hợp tế bào trần (lai tế bào sinh dưỡng)
+ Loại bỏ thành tế bào trước khi lai (tế bào trần)
+ Dung hợp 2 TB trần trong môi trường đặc biệt
+ Đưa tế bào lai vào môi trường nuôi cấy để
phân chia và tái sinh thành cây lai khác loài
ưd=> Tạo ra giống mới mang đặc điểm của 2
loài VD: cây lai pomato là cây lai giữa khoa tây
và cà chua, dưới rễ ra củ khoai tây và ở phần
trên thì ra quả cà chua
Tạo giống bằng công nghệ gen
1) Công nghệ gen là tạo ra những tế bào hoặc sinh
vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới Kĩthuật chuyển gen (tạo ADN tái tổ hợp) có vai tròtrung tâm
2) Quy trình chuyển gen
* Tạo ADN tái tổ hợp: tổ hợp thông tin di truyền củacác loài xa nhau
* Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
* Phân lập dòng tế bào có chứa ADN tái tổ hợp
a) Tạo ADN tái tổ hợp: kĩ thuật gắn gen cần chuyển vào thể truyền.
Thể truyền: (vectơ chuyển gen): là phân tử ADN
có khả năng tự nhân đôi độc lập với hệ gen của tếbào
Các bước tạo ADN tái tổ hợp:
- Tách ADN NST của tế bào cho và tách plasmitkhỏi tế bào nhận
Trang 152) Công nghệ tế bào động vật
* Nhân bản vô tính: cừu Đô-li
- Tách tế bào tuyến vú của cừu cho nhân rồi nuôi
trong PTN (1)
- Tách tế bào trứng của cừu khác rồi loại bỏ
nhân (2)
- Chuyển (1) vào (2) được (3)
- Nuôi (3) trong môi trường nhân tạo để phát
+ Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm và tăng
năng suất cho chăn nuôi (ghép nội tạng)
+ ĐV có vú có thể nhân bản từ t.bào sinh dưỡng,
không cần tế bào sinh dục: chuột, khỉ, bò, dê, lợn
* Cấy truyền phôi
- Bước 1: Tách phôi thành hai hay nhiều phần,
mỗi phần phát triển thành một phôi riêng biệt (ít
áp dụng với thú quý hiếm và động vật sinh sản
chậm: bò)
- Bước 2: Phối hợp hai hay nhiều phôi thành 1
thể khảm (thành công trên chuột)
- Bước 3: Biến đổi các thành phần có trong phôi
mới phát triển theo hướng có lợi cho con người
* Quy trình cấy truyền phôi: lấy phôi từ ĐV cho
tách phôi thành nhiều phần phôi riêng biệt
cấy phôi vào ĐV nhận (con cái) và sinh con.
- Restrictaza cắt ADN tại những vị trí xác định cácđầu dính
- Ligaza nối ADN cần chuyển với thể truyền ADNtái tổ hợp
b) Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
Phương pháp biến nạp Phương pháp tải nạp
- Dùng CaCl2 hoặcxung điện làm dãnmàng sinh chất của tếbào để ADN tải tổ hợp
đi qua dễ
- Khi vào tế bào chủ,ADN tái tổ hợp điềukhiển tổng hợp loạiprotein đặc thù được mãhóa trong nó
Sử dụng thế truyền làvirut (thực khuẩn,phagơ); thể truyềnmang gen cần chuyểnxâm nhập vào tế bàochủ
c) Phân lập tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Chọn thể truyền có gen đánh dấu hoặc dấu chuẩn
=> nhận biết sự có mặt của ADN tái tổ hợp
- Gen đánh dấu có thể là gen kháng sinh
- Bằng kĩ thuật nhất định nhận biết được sản phâmgen đánh dấu
- Tế bào nhận là loại mẫn cảm với chất kháng sinhnào đó (tetraxiclin)
3) Ứng dụng công nghệ gen
* Sinh vật biến đổi gen là hệ gen của nó được con
người làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình Có
3 cách tạo sinh vật biến đổi gen:
- Đưa thêm gen lạ vào hệ gen sinh vật chuyển gen
- Làm biến đổi gen có sẵn trong hệ gen
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệgen
Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
a
Tạo động vật chuyển gen : tạo động vật nuôi có năng suất, chất lượng, phẩm chất cao hơn; tạo động
vật chuyển gen có thể sản xuất thuốc chữa bệnh cho con người
- Cách tiến hành:
+ Bước 1: Lấy trứng ra khỏi con vật nào đó rồi thụ tinh trong ống nghiệm
+ Bước 2: tiêm gen cần chuyển vào hợp tử và hợp tử phát triển thành phôi
+ Bước 3: cấy phôi được chuyển gen vào trong hợp tử của con vật khác để nó mang thai và sinh đẻ bìnhthường
+ Bước 4: nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tử và phôi phát triển bình thường thì
sẽ cho ra đời một con vật chuyển gen
- Thành tựu:
+ Tạo giống cừu sản xuất protein của người
+ Chuột bạch chuyển gen có khối lượng gấp đôi chuột bình thường
+ Tạo giống bò chuyển gen ( vi tiêm (thêm gen)và cấy nhân đã có cải biến (sửa chữa gen))
+ Tạo giống bò sản xuất r – protein của người
b.
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
- Đặc điểm:
+ Tạo ra nhiều giống cây trồng quý hiếm trong thời gian ngắn
+ Sản xuất chất bột, đường với năng suất cao
+ Sản xuất protein trị liệu, các kháng thể và chất dẻo
- Thành tựu:
+ Cây Bông chuyển gen (sâu ăn lá bông này, vi khuẩn tạo chất giết sâu)
+ Cà chua chuyển gen
Trang 16+ Giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp B-carôten ( tiền vitamin A) trong hạt.
c.
Tạo vi sinh vật biến đổi gen
- Tạo chủng vi khuẩn E Coli sản xuất insulin của người chữa bệnh tiểu đường
- Tạo chủng vi khuẩn E Coli sản xuất somatostatin
Chuyên đề 5: DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI
I Di truyền y học là một bộ phận của di truyền học
người chuyên phát hiện các nguyên nhân, cơ chế
gây bệnh di truyền ở người và đề xuất các biện
pháp ngăn ngừa, cách chữa trị các bệnh di truyền ở
người
- Bệnh di truyền gồm 2 nhóm: bệnh di truyền phân
tử và các hội chứng di truyền liên quan đến các đột
biến NST.
* Bệnh di truyền phân tử: là những bệnh DT được
nghiên cứu cơ chế gây bệnh ở mức độ phân tử, đa
số do đột biến gen gây nên
- Nguyên nhân: phụ thuộc vào chức năng của từng
loại protein đo gen đột biến quy định trong tế bào
Alen đột biến có thể hoàn toàn không tổng hợp
protein; tăng hoặc giảm số lượng protein hoặc tổng
hợp protein bị thay đổi chức năng làm rối loạn cơ
chế chuyển hóa của tế bào và cơ thể
VD: Bệnh phênilkêtô niệu (PKU) do đột biến gen
mã hóa các enzim xúc tác chuyển hóa phenyl alanin
thành tirozin trong cơ thể đầu độc tế bào thần
kinh, thiểu năng trí tuệ, mất trí Để chữa bệnh nên
tuân thủ chế độ ăn kiêng với thức ăn chứa
phenilalanin một lượng hợp lí, không được loại bỏ
khỏi khẩu phần ăn vì đây là một loại axit amin
không thay thế
II Hội chứng bệnh liên quan đến đột biến NST :
là bệnh liên quan đến nhiều gen và gây ra hàng loạt
tổn thương ở các hệ cơ quan của người bệnh
VD1: Liên quan đến đột biến cấu trúc NST
thường
- Ung thư máu: mất đoạn NST số 21
- Hội chứng tiếng mèo kêu: mất đoạn NST số 5
VD2: Liên quan đến đột biến số lượng NST giới
* Bệnh ung thư: sự tăng sinh không kiểm soát
được của một số tế bào dẫn đến hình thành các khối
u chèn ép các cơ quan trong cơ thể
- khối u gọi là ác tính khi các tế bào của nó có khả
năng tách khỏi mô ban đầu, di chuyển vào máu và
đến các nơi khác trong cơ thể tạo nên nhiều khối u
khác nhau
- Nguyên nhân: đột biến gen, đột biến cấu trúc NST
+ Các gen quy định yếu tố sinh trưởng (gen tiền ung
thư): khi bị đột biến gen hoạt động mạnh hơn và tạo
III Bảo vệ vốn gen của loài người
Các loại đột biến luôn phát sinh và chỉ một phần
bị loại bỏ khỏi quần thể bởi CLTN và các yếu tố ngẫu nhiên.
1) Gánh nặng di truyền là sự tồn tại của gen gây
đột biến truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác
2) Di truyền y học tư vấn: là một lĩnh vực chuẩn
đoán di truyền y học được hình thành trên cơ sở những thành tựu về di truyền người và di truyền yhọc.; có nhiệm vụ chẩn đoán và cho lời khuyên
3) Phương pháp tư vấn:
- Xác định bệnh có di truyền hay không
- Tính khả năng sinh con bình thường và bị bệnh
- Cung cấp thông tin về khả năng sinh con của họ
4) Sàng lọc trước sinh
- Hai kĩ thuật phổ biến: chọc dò dịch ối và sinh thiết tua nhau thai để tách lấy tế bào phôi cho
phân tích ADN
5) Liệu pháp gen: là chữa trị các bệnh di truyền
bằng cách phục hồi chức năng của các gen bị đột biến Liệu pháp gen gổm 2 biện pháp: bổ sung gen lành vào cơ thể người bệnh; thay thế gen bệnh bằng gen lành
* Các bước tiến hành của liệu pháp gen:
- Sử dụng virut sống trong cơ thể người làm thể truyền sau khi đã loại bỏ những gen gây bệnh của virut
- Thể truyền được gắn vào gen lành rồi cho xâm nhập vào tế bào của người bệnh
- Tế bao mang ADN tái tổ hợp được đưa trở lại
cơ thể để sinh sản ra các tế bào bình thường thay thế cho các tế bào bệnh
Khó khăn gặp phải là virut làm thể truyền không thể chèn gen lành vào đúng vị trí của gen vốn có trên NST.
6) Chỉ số ADN: là trình tự lặp lại của một đoạn
nu trên ADN không chứa mã di truyền, đoạn nu này thay đổi theo từng cá thể Chỉ số ADN dùng
để xác định: cá thể, bệnh di truyền, quan hệ huyếtthống, tội phạm
8) Bệnh AIDS: gây nên bởi virut HIV.
- Virut HIV sử dụng enzim phiên mã ngược tổng
hợp ADN trên mạch khuôn là ARN, cũng nhờ
Trang 17ra nhiều sản phẩm làm tăng tốc độ phân bào dẫn
đến khối u tăng sinh quá mức mà cơ thể không kiểm
soát được Đột biến gen tiền ung thư là đột biến
gen trội, những gen này không di truyền được vì
chúng xuất hiện ở tế bào sinh dưỡng.
+ Các gen ức chế khối u làm cho các khối u không
thể hình thành, nếu gen này không có khả năng
kiểm soát thì các tế bào ung thư xuất hiện tạo nên
khối u Đột biến gen này là đột biến gen lặn.
enzim này, từ mạch ADN vừa tổng hợp được dùng làm khuôn để tổng hợp mạch ADN thứ 2, phân tử ADN mạch kép xen vào ADN của tế bào chủ nhờ enzim xen, ADN virut nhân đôi với hệ gen người
Chuyên đề 6: BẰNG CHỨNG VÀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA
CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA
I Bằng chứng giải phẩu so sánh
1) Cơ quan tương đồng: cùng nguồn
gốc, khác chức năng Phản ánh tiến hóa
phân li.
VD: Cá voi tiến hóa từ thú 4 chân; gai
xương rồng và tia cuốn của đậu Hà Lan
2) Cơ quan tương tự: khác nguồn gốc,
cùng chức năng Phản ánh tiến hoá hội
tụ (đồng quy)
VD: Cánh sâu bọ và cánh dơi; mang cá
và mang tôm,; chân chuột chũi và chân
dế dũi; gai cây hoàng liên và gai cây hoa
hồng
3) Cơ quan thoái hóa: do điều kiện sống
thay đổi cơ quan này mất dần chức năng,
tiêu giảm dần và chỉ để lại vết tích xưa
kia của chúng
VD: ruột thừa, chi sau cá voi tiêu giảm,
xương cùng, răng khôn, hiện tượng lại
tổ
II Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử 1) Bằng chứng tế bào học
- Tất cả các loài được cấu tạo từ tế bào nguồn gốc chung
- Tế bào là đơn vị cấu tạo nên cơ thể
- Từ sinh sản trực phân như vi khuẩn sinh sản vô tính sinh sản hữu tính
* Sự khác nhau giữa các dạng tế bào do: trình độ tổ chức và thực hiện chức năng khác nhau nên đã tiến hóa theo các hướng khác nhau
2) Bằng chứng sinh học phân tử
- Cơ sở vật chất chủ yếu là: protein và axit nucleic
- ADN mang và truyền đạt thông tin di truyền, được cấu tạo
từ 4 loại nu: A, T, G, X
- Trình tư nu:
Đười ươi Gôrila Tinh tinh Người
=> Tinh tinh có quan hệ gần gữi với loài người nhất
- Trình tự aaNgười – chó – kì giông – cá chép – cá mập
=> Nguồn gốc thống nhất giữa các loài
CƠ CHẾ TIẾN HÓA
I Thuyết tiến hóa của Đacuyn
Nguyên
Cơ sở Dựa trên tính BD và DT của sinh vật, nhân tố chính
Nội dung - Quá trình tích lũy: tích lũy những
BD có lợi Cho bản thân
- Quá trình đào thải: đào thải sinh vậtmang BD có hại cho bản thân
- Quá trình tích lũy: tích lũy những BD
có lợi Cho con người
- Quá trình đào thải: đào thải sinh vật mang BD có hại cho con người
Tính chất - Tiến hành khắp nơi, quy mô lớn
- Con đường PLTT
- Mang tính toàn diện, sâu sắc
- Tiến hành trên cây trồng và vật nuôi
- Con đường PL dấu hiệu
- Mang tính phiến diện, không sâu sắc
Tốc độ Chậm chạp trong thời gian dài Nhanh chóng trong thời gian ngắn
Tự giác: có kế hoạch
Kết quả 1 vài dạng ban đầu đã hình thành
nhiều loài mới theo con đường PLTT 1 vài dạng ban đầu hình thành nhiều giống cây trồng vật nuôi mới theo con
Trang 18đường PL dấu hiệu.
Vai trò Là động lực thúc đẩy của sinh giới Là động lực thúc đẩy của vật nuôi, cây
trồng
* So sánh quan điểm Đác-uyn và hiện đại về CLTN
Nguyên liệu BD cá thể (xuất hiện trong quá trình
sinh sản; trên từng cá thể riêng rẽ, không thoe hướng xác định)
BD di truyền+ đột biến: sơ cấp+ BDTH: do quá trình giao phối (thứ cấp)
HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI
- Thuyết tiến hóa tổng hợp là thuyết tiến hóa kết hợp cơ chế tiến hóa bằng CLTN của thuyết tiến hóa
Đacuyn với các thành tựu di truyền học và đặc biệt là di truyền học quần thể
- Thuyết tiến hóa luôn được bổ sung và hoàn thiện nhờ sự tiến bộ của khoa học sinh học
I Quan niệm tiến hóa và nguồn nguyên liệu tiến hóa
1) Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn
Là quá
trình Biến đổi tần số kiểu gen và thành phần kiểu gen dẫn đến sự hình thành loài mới Hình thành các nhóm phân loại trên loài: chị, họ, bộ, lớp, ngành
Diễn ra Phạm vị hẹp, thời gian ngắn Phạm vi rộng, thời gian dài
Nghiên
cứu
Nghiên cứu bằng thực nghiệm Nghiên cứu gián tiếp
Chiếm vị trí trung tâm trong thuyết hiện
đại
- Trước đây xem nó là hệ quả của tiến hóa nhỏ
- Đang được làm sáng tỏ những nét riêng của nó
2) Nguồn biến dị di truyền của quần thể
- Tiến hóa không xảy ra nếu không có nguồn biến dị di truyền
- Đột biến là nguồn biến dị sơ cấp; đột biến gen là nguồn biến dị chủ yếu.
- Biến dị tổ hợp là nguồn biến dị thứ cấp, do quá trình giao phối tạo nên.
- Nguồn biến dị cũng có thể được bổ sung bởi sự di truyền của các cá thể hoặc các giao tử từ quần thể khác vào
II Các nhân tố tiến hóa
- Nhân tố làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể được gọi là nhân tố tiến hóa
- Có 5 nhân tố tiến hóa
- Làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu
gen không theo
một hướng xác định
- Do các quần thể không cách
li hoàn toàn vớinhau
+ Ở thực vật: di
3 Chọn lọc tự nhiên (nhanh nhất)
- Làm thay đổi tần số
alen theo một hướng
xác định
- CLTN là quá trình phân hóa khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các các thểvới các kiểu gen khác nhau trong quần thể
- CLTN tác động trực
tiếp lên kiểu hình và
4 Các yếu tố ngẫu nhiên (biến động
DT, phiêu bạt DT)
- Làm thay đội đột ngột tần số alen, ảnhhướng lớn đến thànhphần kiểu gen
- Dễ xảy ra với quầnthể có kích thước nhỏ
- Nguyên nhân: cách
li địa lí, phát tán hay
di chuyển của một nhóm cá thể
5 Giao phối không ngẫu nhiên (= tự phối)
- Không làm
thay đổi tần số
alen; chỉ làm
thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng giảm dị, tăng đồng
- Kết quả: Làm
Trang 19+ Ở động vật:
di – nhập gen thông qua sự di
gián tiếp làm thay đổi tần số alen
- CLTN quy định chiềuhướng và nhịp điệu biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể ( nhân tố chính, cơ bản nhất)
- CLTN làm tahy đổi tần số alen nhanh hay chậm phụ thuộc vào+ Chống lại alen trội:
nhanh chóng vì alen trội biểu hiện ngay ra kiểu hình
+ Chống lại alen lặn:
chậm chạp vì alen lặn chỉ biểu hiện khi ở trạng thái đồng hợp lặn
- Áp lực CLTN lớn hơn
áp lực của ĐB
- CLTN không chỉ tác động đến từng gen (cá thể) mà tác động đến toàn bộ gen (quần thể)
- Đặc điểm yếu tố ngẫu nhiên:
+ Thay đổi tần số alen không theo mộthướng nhất định
+ Một alen nào đó
dù là lợi hay hại cũng bị loại bỏ khỏi quần thể và alen hại cũng có thể trở nên phổ biến trong quần thể
- YTNN làm nghèo vốn gen quần thể, giảm sự đa dạng di truyền
- Không tác động độc lập mà còn phối hợp với CLTN
nghèo vốn gen của QT, giảm sự
Cách li tập tính Mỗi loài có một tập tính giao
phối riêng
Ruồi giấm khác nhau có cách thuhút bạn tình khác nhau Con đực làm quen với con cái từ phía sau
để giao phối
Cách li thời gian (mùa vụ) Thời gian sinh sản khác nhau+ Thực vật: thời gian ra hoa
+ Động vật: mùa giao phối
Cây mao lương
Cách li cơ học Cấu tạo sinh sản khác nhau Các cây có cấu tạo hoa khác
nhau nên phấn cây này không thểthụ phấn cho cây kia
* Cách li
sau hợp tử
- Ngăn cản
hợp tử tạo ra
con lai hoặc
con lai hữu
- Cừu có thể giao phối với dê nhưng hợp tử bị chết
Con lai giảm khả năng sống Con lai chết sau khi lọt lòng hoặc trước tuổi trưởng thành Lừa và ngựa sinh ra con la khôngcó khả năng sinh sản
Con lai sống nhưng không
có khả năng sinh sản
2 bộ NST của bố mẹ không tương hợp
QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI
Trang 20khác khu vực địa lí (Cách li địa lí)
1) Vai trò
- Do trở ngại về địa lí sẽ ngăn cản các cá thể cùng
loài gặp gỡ và giao phối với nhau
- Từ một QT ban đầu sẽ chia thành nhiều quần thể
cách li với nhau
- Các quần thể nhỏ sống trong các điều kiện môi
trường khác nhau dần được CLTN và các nhân tố
tiến hóa khác làm khác nhau về tần số alen và thành
phần kiểu gen; sự khác biệt ấy được tích lũy dần sẽ
dẫn đến cách li sinh sản hình thành loài mới.
- Vai trò: Cách li địa lí duy trì sự khác biệt về vốn
gen giữa các QT do các nhân tố tiến hoá tạo ra
- Cách li sinh sản: các quần thể sống cùng nhưng
không giao phối hoặc giao phối nhưng không tạo ra
đời con hoặc con lai bất thụ
- Cách li sinh sản mang tính ngẫu nhiên.
- Có thể có những quần thể cách li địa lí rất lâu
nhưng vẫn không hình thành loài mới
- Hình thành loài mới bằng cách li địa lí xảy ra với
những động vật có khả năng phát tán mạnh; xảy
ra chậm chạp và qua nhiều giai đoạn trung gian
chuyển tiếp.
- Quá trình hình thành loài thương gắn với quá trình
hình thành quần thể thích nghi; nhưng quá trình hình
thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến
hình thành loài mới
2) Thí nghiệm chứng minh
- Quần thể ruồi giấm được chia làm 2 quần thể nhỏ:
1 quần thể sống trong lọ tinh bột, 1 quần thể sống
trong lo có môi trường là mantozơ
Từ một quần thể ban đầu hình thành nên 2 quần
thể thích với việc tiêu hóa tinh bột và tiêu hóa đường
mantozơ
- Cho 2 quần thể sống chung thì ruồi trong môi
trường nào sẽ thích giao phối với ruồi trong môi
trường đó hơn
* Giải thích: do gen đa hiệu, việc tiêu hóa thức ăn
khác nhau sẽ làm cho thành phần hóa học trong vỏ
kitin khác nhau dẫn đến các mùi khác nhau dẫn đến
sự giao phối có chọn lọc và cách li sinh sản hình
thành ( ruồi giấm thu hút bạn tình bằng những bản
“tình ca” và các mùi vị hóa học từ lớp vỏ kitin)
cùng khu vực địa lí 1) Cách li tập tính
- Hai loài cá trong hồ nước ngọt ở châu Phi chỉ khác nhau về màu sắc, dù cùng sống trong 1 hồ nhưng không giao phối với nhau Khi chiếu ánh sáng đơn sắc làm chúng cùng mùa thì lại giao phối với nhau
- Giải thích: ban đầu giao phối có chọn lựa; đột biến và BDDT làm xuất hiện kiểu gen mới; sự khác biệt về vốn gen do giao phối không ngẫu nhiên dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới
2) Cách li sinh thái
- Cùng khu vực địa lí nhưng khác nhau về ổ sinh thái lâu dần sẽ dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới
- Thường gặp ở các động vật ít di chuyển
VD: côn trùng luôn sống trên cây A nhưng do quần thể phát triển mạnh làm một số cá thể phát tán sang cây B (có gen đột biến giúp khai thác tốtnguồn thức ăn từ cây B) trong cùng khu vực địa lí; các cá thể trên cây B sinh sản hình thành nên quần thể mới và có xu hướng giao phối với nhau hơn là giao phối với quần thể gốc (A)
3) Lai xa và đa bội hóa
- Là con đường hình thành loài mới nhanh nhất.
- Các loài tứ bội có thể giao phối với lưỡng bội cho ra loài tam bội; nếu loài tam bội có khả năngsinh sản vô tính thì quần thể loài đó cũng là một loài mới VD: thằn lằn C Sonorae
- Con lai khác loài được đột biến làm nhân đôi toàn bộ số lượng NST ( đa bội hóa hay song nhị bội) thì hình thành loài mới; loài mới có bộ NST của cả hai loài bố mẹ nên có thể giảm phân và hữu thụ; loài mới đa bội cách li sinh sản với bố
mẹ vì khi giao phối chúng sẽ tạo ra con lai bất thụ
- Thực vật có nguồn gốc từ đa bội: khoai tây, lúa
mì, củ cải đường, chuối
- Lai xa và đa bội hoá: Thường gặp ở thực vật vàđộng vật bậc thấp; ít xảy ra đối với động vật bậc cao vì cơ quan sinh sản nằm sâu bên trong; dễ tạo ra hợp tử bị chết
* Thực vật có hoa 75%; dương xỉ 95%
SỰ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA SỰ SỐNG TRÊN TRÁI ĐẤT
TIẾN HÓA HÓA HỌC
* TH hóa học: hình thành các hợp chất hữu cơ từ các chất
vô cơ ( chất vô cơ – chất hữu cơ đơn giản – chất hữu cơ
phức tạp)
- 1920, các chất hữu cơ hình thành từ các chất vô cơ nhờ
nguồn năng lượng: sấm sét, tia tử ngoại, núi lửa,
- 1953, Milơ và Uray thí nghiệm:
+ Trái Đất nguyên thủy trong bình 5 lít: CH 4 ; NH 3 ; H 2 và
hơi nước Phóng điện suốt 1 tuần.
TIẾN HÓA TIỀN SINH
HỌC
* TH tiền sinh học: giai đoạn
hình thành tế bào sơ khai và hình thành nên các tế bào sống đầu tiên
- Tế bào sơ khai: do các phân
tử lipit, protein, axit nucleic do
TIẾN HÓA SINH HỌC
* TH sinh học: tiến
hó từ
Trang 21=> Hình thành chất hưu cơ đơn giản (axit amin).
* Quá trình trùng phân tạo nên đại phân tử hữu cơ.
- Trong bầu khí quyển nguyên thủy có rất ít hoặc không
có oxi thì các chất vô cơ sẽ kết hợp với nhau tạo thành
những chất hữu cơ đơn giản (axit amin, nucleotit, đường
đơn, axít béo) nhờ nguồn năng lượng
- Trong điều kiện nhất định, các đơn phân sẽ kết hợp với
nhau tạo nên các đại phân tử
- ARN có trước ADN vì nó có thể tự nhân đôi mà không
cần đến enzim (protein)
kị nước nên nó sẽ hình thành lớp màng bảo vệ bên ngoài
- Coaxecvoa có khả năng tăng
kích thước và duy trì cấu trúc tương đối ổn định trong dung dịch
những tếbào đầu tiên thành các loài sinh vật như hiệnnay dướitác độngcủa nhân
tố tiến hóa
SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT
- Hóa thạch: là di tích của các sinh vật để lại trong các lớp đất đá của vỏ Trái đất; dưới dạng bộ xương,
những dấu vết của sinh vật để lại trên đá (vết chân, hình dáng); xác các sinh vật gần như được bảo quản nguyên vẹn trong các lớp hổ phách hoặc trong các lớp băng
- Vai trò của hóa thạch: cung cấp những bằng chứng trực tiếp về lịch sử phát triển của sinh giới; các
nhà khoa học có thể xác định được tuổi của các hóa thạch, quá đó có thể biết được loài nào xuất hiện trước, loài nào xuất hiện sau cũng như quan hệ họ hàng giữa các loài, nghiên cứu lịch sử vỏ trái đất
- Hiện tượng trôi dạt lục địa: Các phiến kiến tạo (không phải là khối thống nhất mà được chia thành
những vùng riêng biệt) của lớp vỏ Trái đất di chuyển liên tục do lớp dung nham nóng chảy bên dưới gọi
là hiện tượng trôi dạt lục địa Những biến đổi về kiến tạo của vỏ Trái đất (quá trình tạo núi, trôi dạt lục địa) dần đến thay đổi rất mạnh về diều kiện khí hậu; có thể dẫn đến những đợt đại tuyệt chủng hàng loạt
và sau đó là thời điểm bùng nổ sự phát sinh loài mới
- Phương pháp xác định: phân tích đồng vị phóng xa hoặc lớp đất đá chứa hóa thạch
SINH VẬT TRONG CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT
Tân
Sinh
Đệ tứ 1,8 Băng hà, khí hậu lạnh, khô Xuất hiện loài người
Đệ tam 65 Các lục địa gần giống hiện
nay KH đầu kỉ ấm áp, cuối kỉlạnh
Phát sinh linh trưởng Cây có hoa ngự
trị Phân hóa các lớp: Thú, Chim, Côntrùng
Xuất hiện thực vật có hoa Tiến hóa
động vật có vú Cuối kỉ tuyệt diệt nhiềusinh vật, kể cả bò sát cổ
Jura 200 Hình thành 2 lục địa Bắc và
Nam Biến tiến vào lục địa,khí hậu ấm
Cây hạt trần ngự trị Bò sát cổ ngự trị.Phân hóa chim Có khủng long
Cây Hạt trần ngự trị Phân hóa bò sát cổ
cá xương phát triển Phát sinh thú vàchim
Cổ sinh
Pecmi 300 Các lục địa liên kết với nhau
Băng hà, khí hậu khô, lạnh
Phân hóa bò sát Phân hóa côn trùng.Tuyệt diệt nhiều động vật biển
Cacbon
(than đá)
360 Đầu kỉ ấm nóng, về sau lạnhkhô
Dương xỉ phát triển mạnh Thực vật cóhạt xuất hiện Lưỡng cư ngự trị Phátsinh bò sát
Đêvôn 416 Khí hậu lục địa khô hanh, ven
biển ẩm ướt Hình thành samạc
Phân hóa cá xương Phát sinh lưỡng cư,côn trùng
Silua 444 Hình thành lục địa Mực nước
biển dâng cao Khí hậu nóngẩm
Cây có mạch và động vật lên cạn, chinhphục đất liền
Trang 22Ocđôvic 488 Di chuyển lục địa Băng hà,
mực nước biển giảm Khí hậukhô
Phát sinh thực vật Tảo biển ngự trị.Tuyệt diệt nhiều sinh vật
Cambri 542 Phân bố lục địa và đại dương
khác xa hiện nay Khí quyểnnhiều CO2
Phát sinh các ngành động vật Phân hóatảo
4600 triệu năm về trước Trái đất hình thành
SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI
* Quá trình tiến hóa của loài người gồm 2 giai đoạn: giai đoạn tiến hóa hình thành nên loài người
hiện đại (H Sapiens) và giai đoạn tiến hóa loài người từ khi hình thành cho đến nay.
I Quá trình phát sinh loài người hiện đại
1) Bằng chứng về nguồn gốc động vật của loài người
- Sự phát triển phôi lặp lại ở các giai đoạn phát triển của động vật.
- Bằng chứng về hiện tượng lại tổ
+ Khỉ - vượn gibbon – đười ươi – Gôrila – tinh tinh – người
* Sự giống nhau giữa người và vượn người (tinh tinh)
- Cao 1,5 – 2m
- Xương: 12 -12 đôi xương sườn; 5 – 6 đốt xương cùng; bộ răng 32 chiếc
- Có 4 nhóm máu, có hêmoglobin giống người
- Bộ gen giống trên 98%
- Đặc tính sinh sản: kích thước, hình dạng tinh trùng, cấu tạo nhau thai, chu kì kinh nguyệt,
- Biết biểu lộ cảm xúc
2) Các dạng vượn người hóa thạch và quá trình hình thành loài người.
- Hóa thạch H Habilis (người khéo léo) tìm thấy ở Tazinia cách đây 1,6.106 – 2.106 năm (sớm nhất)
- Hóa thạch H Erectus (người đứng thẳng) tìm thấy ở châu Phi, châu Âu cách đây 35000 – 1,6.106 năm
(tồn tại lâu nhất).
- H Erectus H sapiens tìm thấy ở Cromanhom – Pháp, Châu Á, châu Âu, sống cách đây 35000 –
50000 năm
II Người hiện đại và tiến hoá văn hóa
Các nhân tố TH BDDT; CLTN Ngôn ngữ, chũ viết, đời sống văn hóa tinh thần,
Chuyên đề 7: CÁ THỂ VÀ QUẦN THỂ SINH VẬT
Trang 23MÔI TRƯỜNG – CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
I Môi trường sống và các nhân tố sinh thái
- Môi trường sống bao gồm tất cả những nhân tố
xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp hoặc
gián tiếp tới sinh vật; làm ảnh hưởng sự tồn tại,
sinh trưởng, phát triển và những hoạt động khác
của sinh vật
- Các loại môi trường sống:
+ Môi trường trên cạn: mặt đất và lớp khí quyển,
là nơi sống của phân lớn sinh vật trên Trái đất
+ Môi trường nước: nước ngọt, nước lợ, nước
mặn có sinh vật thủy sinh (tảo, cá, tôm)
+ Môi trường đất: gồm các lớp đất có độ sâu khác
nhau, trong đó có các sinh vật đất sinh sống (giun
đất_
+ Môi trường sinh vật: gồm động – thực vật và
con người, là nơi sinh sống của các sinh vật khác
như sinh vật kí sinh, cộng sinh
- Nhân tố sinh thái: là tất cả những nhân tố mà
môi trường có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp
tới đời sống sinh vật có 2 nhóm:
+ Nhóm NTST vô sinh: là tất cả nhân tố lí – hóa
của môi trường xung quanh sinh vật
+ Nhóm NTST hữu sinh: là thế giới hữu cơ của
môi trường và là những mối quan hệ giữa một
( hoặc nhóm) sinh vật này với một ( hoặc nhóm)
sinh vật khác sống xung quanh
Nhóm NTST hữu sinh có con người được nhấn
mạnh là nhân tố có ảnh hưởng lớn tới đời sống
của nhiều sinh vật.
- Quan hệ giữa sinh vật và môi trường là mối
quan hệ qua lại
II Giới hạn sinh thái và ổ sinh thái
1 Giới hạn sinh thái
- GHST là khoảng giá trị xác định của một NTST
mà trong đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển ổnđịnh theo thời gian
+ Khoảng thuận lợi: là khoảng của NTST ở mức độ
phù hợp, sinh vật thực hiện chức năng sống tốt nhất
+ Khoảng chống chịu: là khoảng của NTST gây ức
chế cho hoạt động sống của sinh vật
* Ví dụ về giới hạn sinh thái
Cá rô phi VN có
- GHST từ 5,60C – 420C ( 5,6 là giới hạn dưới, 42 làgiới hạn trên)
- Nhiệt độ thuận lợi: 200C – 35 0C - Điểm cựcthuận: 300C
- Điểm gây chết là dưới 5,60C và trên 420C Khoảng chống chịu: 5,60C < 200C, > 350C
-420C
2 Ổ sinh thái
- Ổ sinh thái của một loài là một không gian sinh thái mà ở đó tất cả các NTST của môi trường nằm trong giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn tại và phát triển
- Ổ sinh thái khác với nơi ở Ổ sinh thái thể hiện cácsinh sống, nơi ở chỉ nơi cư trú
VD: Trên cùng 1 cây nhưng có các con chim gõ kiến sống trong thân và những con chim ăn sâu sốngngoài nhánh cây có nhiều lá
chống chịu rét tốt
VD: voi và gấu ở vùng có khí hậu lạnh có kích thước cơ thể lớn hơn voi và gấu ở vùng có khí hậu
ấm áp
QUẦN THỂ - MỐI QUAN HỆ CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ
I Quần thể sinh vật và quá trình hình thành quần thể
- QTSV là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một khoảng không gian và thời gian nhất định,
có khả năng sinh sản và tạo thành những thế hệ mới
- Sự hình thành quần thể gồm các giai đoạn:
+ Một số cá thể cùng loài phát tán đến một số môi trường mới
+ Cá thể không thích nghi sẽ bị tiêu diệt hoặc phải di cư, những cá thể còn lại thích nghi dần
+ Các cá thể cùng loài gắn bó chặt chẽ với nhau thông qua mối quan hệ sinh thái và dần hình thànhquần thể ổn định, thích nghi với điều kiện ngoại cảnh
- Quần thể phân bố trong một phạm vi nhất định gọi là nơi sinh sống của quần thể
II Quan hệ giữa các cá thể trong quần thể
1 Quan hệ hỗ trợ
- Là mối quan hệ giữa các cá thể cùng loài hỗ trợ lẫn nhau trong các hoạt động sống như lấy thức ăn,chống lại kẻ thù, sinh sản, đảm bảo cho quần thể thích nghi tốt hơn với môi trường và khai thác đượcnhiều nguồn sống
- Quan hệ hỗ trợ thể hiện qua hiệu quả nhóm
- Ở thực vật, những cây sống theo nhóm chịu đựng gió bão và hạn chế thoát hơi nước hơn những câysống riêng rẽ
- Hiện tượng liền rễ ở thực vật: nước và muối khoáng của cây này hút có thể truyền sang cây khác bằngnhững khúc rễ liền Các cây thông nhựa liền rễ sinh trưởng nhanh và chịu hạn tốt hơn, cây liền rễ bịchặt ngọn sẽ nảy chồi sớm và tốt hơn
Trang 242 Quan hệ cạnh tranh
- Cạnh tranh xảy ra khi mật độ cá thể của quần thể quá cao, nguồn sống của môi trường không đủ, các
cá thể cạnh tranh giành nguồn sống, hoặc con đực giành con cái
VD
- Cạnh tranh ánh sáng, chất dinh dưỡng ở thực vật
- Cá, chim, thú đánh lẫn nhau, dọa nạt bằng tiếng hú để dành nơi sống, nhất là vào mùa sinh sản
- Thiếu thức ăn, động vật ăn thịt lẫn nhau
- Hiện tượng tỉa thưa ở thực vật
Cạnh tranh là đặc điểm thích nghi của quần thể, nhờ cạnh trang mà số lượng và phân bố cá thể trongquần thể ở mức thích hợp, đảm bảo sự tồn tại và phát triển
CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ
I Tỉ lệ giới tính (ĐẶC TRƯNG QUAN TRỌNG)
- TLGT là tỉ lệ giữa số lượng cá thể đực và cái
trong quần thể
- TLGT xấp xỉ 1 : 1 (có thể thay đổi tùy thuộc vào
từng loài, thời gian và điều kiện sống
- TLGT là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả
sinh sản quần thể trong điều kiện môi trường thay
+ Nhóm tuổi trước sinh sản: nhu cần thức ăn nhiều;
lực lượng bổ sung cho nhóm tuổi sinh sản
+ Nhóm tuổi đang sinh sản: nhu cần thực ăn nhiều,
thực hiện tái sản xuất số lượng cho quần thể
+ Nhóm tuổi sau sinh sản: nhu cầu thức ăn ít, mất
khả năng sinh sản; chiếm tỉ lệ thấp
Cá hồi Viễn Đông, cá chình không có nhóm tuổi
sau sinh sản.
Chuồn chuồn, phù du, ve sầu, muỗi có tuổi
trướcsinh sản kéo dài.
- Tuổi quần thể: là tuổi bình quân của các cá thể
Nhóm cây bụi hoang dại, trâu rừng, cây cỏlào, cây chôm chôm;
- Đặc trưng cơ bản vì: mật độ cá thể ảnh hưởngđến việc sử dụng nguồn sống trong môi trường,tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thể
- Mật độ quần thể không ổn định mà thay đổi theomùa, năm hoặc tuy điều kiện của môi trườngsống
V Kích thước của quần thể sinh vật
1 Khái niệm kích thước QTSV: là số lượng cá
thể ( hoặc khối lượng, năng lượng) phân bố trongkhoảng không gian của quần thể
- Kích thước quần thể đặc trưng phụ thuộc vào:mức độ sinh sản, mức độ tử vong; mức độ pháttán của cá thể trong quần thể
- Mỗi quần thể có kích thước đặc trưng: gà rừng200con/ QT, voi 25con/ QT,
2 KT tối thiểu và KT tối đa
a) Kích thước tối thiểu
- Là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần có đểduy trì và phát triển Nếu kích thước quần thểxuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào
trạng thái suy giảm dẫn đến diệt vong Nguyên nhân:
+ Số lượng cá thể ít sự hỗ trợ nhau giảm không có khả năng chống chọi với thay đổi củamôi trường
+ Cá thể đực và cái ít gặp nhau khả năng sinhsản giảm
+ Số lượng ít thường giao phối gần, đe dọa sựtồn tại của quần thể
b) Kích thước tối đa
- Là giới hạn lớn nhất về số lượng cá thể mà quầnthể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cungcấp nguồn sống của môi trường
3 Nhân tố ảnh hưởng đến kích thước quần thể
Phụ thuộc 4 nhân tố:
- Mức độ sinh sản: là số lượng cá thể được sinh ratrong một đơn vị thời gian, làm tăng kích thước
Trang 25cá thể trong quần thể.
Cây thông trong rừng thông, chim hải âu làm
tổ, chim cánh cụt, con dã tràng
Sâu sống trên tán lá cây, các loàicây gỗ sống trong rừng mưa nhiệt đới
quần thể
- Mức độ tử vong: là số lượng cá thể bị chết trongmột đơn vị thời gian, làm giảm kích thước quầnthể
- Mức độ nhập cư: là cá thể ngoài quần thểchuyển đến sống trong quần thể, làm tăng kíchthước quần thể
- Mức độ xuất cư: là cá thể rời QT chuyển sangquần thể khác, làm giảm kích thước quần thể
VI Tăng trưởng của quần thể sinh vật
- Quần thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học trong điều kiện môi trường không bị giới hạn: đường cong tăng hình chữ J
- Quần thể bị giới hạn: đường tăng trưởng hình chữ S
VII Tăng trưởng của quần thể người:…
BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT
I Biến động số lượng cá thể (là sự tặng hoặc giảm số lượng cá thể)
1 Biến động theo chu kì : KN: Xảy ra do những thay đổi có chu kì của điều kiện môi trường.
VD: - Thỏ và mèo rừng Canada biến động theo chu kì 9 – 10 năm
- Sau 3 – 4 năm, cáo ở cánh đồng rêu phương Bắc tăng lên gấp 100 lần sau đó lại giảm xuống
- Cá cơm ở vùng biển Peru có chu kì biến động khoảng 10 – 12 năm, khi có dòng nước nóng chảy vềlàm cá chết hàng loạt
- Ở VN, mùa xuân và mùa hè có khí hậu ấm áp, sau hại xuất hiện nhiều
- Chim cu gáy là chim ăm hạt thường xuất hiện vào mùa thu hoạch lúa, ngô,…
- Muỗi có nhiều khi thời tiết ấm áp và ẩm
- Ếch, nhái có nhiều vào mùa mưa
2 Biến động không theo chu kì
- Là sự biến động mà số lượng cá thể của quần thể tăng lên hoặc giảm đi đột ngột do điều kiện bấtthường của thời tiết như: lũ lụt, bão, cháy rừng,… hay do hoạt động khai thác tài nguyên quá mức củacon người gây nên
VD: - Miền Bắc VN, số lượng ếch nhái giảm vào những năm có mùa đông giá rét, nhiệt độ dưới 80C
- Rừng tràm U Minh Thượng nước ta bị cháy vào tháng 3 năm 2002 đã xua đuổi và làm chết nhiều sinh vật rừng
II Nguyên nhân gây biến động và sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
1 Nguyên nhân
a) Do thay đổi các nhân tố vô sinh
- Các nhân tố vô sinh không bị chi phối bởi mật độ cá thể của quần thể (không phụ thuộc mật độ QT)
- Nhân tố khí hậu ảnh hưởng thường xuyên và rõ nhất trong các nhân tố vô sinh.
- Nhiệt độ xuống thấp gây chết các loài động vật, đặc biệt là động vật hằng nhiệt
Trang 26- Nhân tố vô sinh thay đổi ảnh hưởng đến trạng thái sinh lí của cá thể.
- Trong điều kiện không thuận lợi, sức sinh sản của cá thể giảm, thụ tinh kém, sức sống con non thấp.b) Do thay đổi các nhân tố hữu sinh
- Các nhân tố vô sinh bị chi phối bởi mật độ cá thể của quần thể (phụ thuộc mật độ quần thể).
+ Ở chim, cạnh tranh nơi làm tổ ảnh hưởng đến khả năng sinh sản và nở trứng
+ Động vật ít khả năng bảo vệ môi trường sống thì những con non sống sót phụ thuộc vào số lượng kẻthù ăn thịt
+ Nhiều loài thú ăn thịt thì khả năng cạnh tranh bảo vệ vùng sống có ảnh hưởng lớn đến số lượng cá thểtrong quần thể
2 Sự điều chỉnh số lượng cá thể trong quần thể
- Trong điều kiện thuận lợi, sức sinh sản của cá thể tăng, tử vong giảm, nhập cư tăng số lượng cá thểtăng nhanh chóng
- Số lượng cá thể tăng cao, sau thời gian, thức ăn thiết hụt, nơi ở chật, các cá thể sẽ cạnh tranh giànhnguồn sống làm cho mức tử vong tăng, sinh sảnh giảm, xuất cư tăng Số lượng cá thể lại được điềuchỉnh giảm xuống, cạnh tranh gay gắt dẫn đến hiện tượng tỉa thưa ở t.vật và động vật ăn thịt lẫn nhau
* Cơ chế tự điều chỉnh số lượng là sự thay đổi chủ yếu giữa mức sinh sản và mức tử vong thông qua cáchình thức:
a) Cạnh tranh làm cho mức tử vong tăng, mức sinh sản giảm b) Di cư
c) Vật ăn thịt, vật kí sinh, dịch bệnh
3 Trạng thái cân bằng của quần thể
- Số lượng tăng điều chỉnh giảm xuống và khi số lượng giảm lại tăng lên cho đạt trạng thái cân bằng, khi
đó quần thể có số lượng cá thể phù hợp và ổn định với khả năng cung cấp của nguồn sống
Chuyên đề 8: QUẦN XÃ SINH VẬT- ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN
XÃ, QUAN HỆ TRONG QUẦN XÃ
II Đặc trưng cơ bản
1 Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã
- Thành phần loài được biểu hiện qua số lượng các loài, số lượng cá thể mỗi loài; loài ưu thế và loài đặctrưng
* Số lượng loài và số lượng cá thể của mỗi loài:
- Là mức độ đa dạng của quần xã, biểu thị sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã
- Một quần xã ổn định thường có số lượng loài lớn và số lượng cá thể của loài cao
* Loài ưu thế và loài đặc trưng:
- Loài ưu thế đóng vai trò quan trọng trong quần xã dẫn đến số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn, hoặc
do hoạt động của chúng mạnh Trong các quần xã sinh vật trên cạn, thực vật có hạt thường là loài ưu thế
vì chúng ảnh hưởng lớn đến khí hậu của môi trường
- Loài đặc trưng là loài chỉ có ở một quần xã nào đó, hoặc loài có số lượng nhiều hơn các loài khác và
có vai trò quan trọng trong quần xã Vd: cá cóc là loài đặc trưng ở rừng Tam Đảo, cây cọ có rất nhiều ởđồi Phú Thọ, cây tràm là loài đặc trưng của vùng U Minh
2 Đặc trưng về phân bố cá thể trong không gian của quần xã
Ý nghĩa:Làm giảm mức độ cạnh tranh và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn sống của môi trường
- Phân bố theo chiều thẳng đứng: sự phân tầng của TV dẫn đến sự phân tầng của các loài động vật
- Phân bố theo chiều ngang: từ đỉnh núi – sườn núi – chân núi; hoặc đất ven biển – vùng nước ngập ven biển – vùng khơi xa Kiểu phân bố này phổ biến ở vùng đất màu mỡ, có độ ẩm thích hợp, nguồn đất dồi dào
III Quan hệ trong quần xã
Trang 27họ đậu.
- Hải quì và cua.
- ĐVNS sống trong ruột mối
- VSV sống trong dạ dày của ĐV nhai lại.
Hợp
tác
Hợp tác giữa 2 hay nhiều loài
và cùng có lợi,không phải làquan hệ chặt chẽ và nhất thiệtphải có đối với mỗi loài
- Chim sáo + trâu rừng
- Chim mỏ đỏ và linh dương.
- Cây phong lan bám trên thân gỗ.
- Cạnh tranh nước và muối khoáng ở thực vật.
- Cú và chồn ở trong rừng, chuột là thức ăn.
Kí
sinh
1 loài sống nhờ trên cơ thểloài khác và lấy chất nuôisống cơ thể từ loài đó
- Giun kí sinh trong cơ thể người
- Cây tầm gửi (nữa kí sinh) trên thân cây
gỗỨc
- Tảo giáp nở hoa gây độc cho cá, tôm
- Tỏi tiết chất gây ức chế hoạt động sống
của sinh vật xung quanh
* Hiện tượng khống chế sinh học
- Là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định, không tăng cao quáhoặc giảm thấp quá do tác động của các mối quan hệ hỗ trợ hoặc đối kháng trong quần xã
- Trong nông nghiệp, khống chế sinh học là sử dụng thiên địch để phòng trừ sinh vật gây hại hay dịchbệnh thay thế thuốc trừ sâu VD dùng ong để diệt bọ dừa, rệp xám để hạn chế cây xương rồng bà
DIỄN THẾ SINH THÁI
Trang 28III Nguyên nhân của diễn thế sinh thái
- Nguyên nhân bên ngoài: tác động của ngoại cảnh, sự thay đổi môi trường vật lí, nhất là khí hậu gây nênbiến đổi sâu sắc về cấu trúc quần xã Mưa, bão, lũ, hạn, gây nên sự chết hàng loạt các loài sinh vật.Trên vùng hủy diệt của tự nhiên, quần xã mới dần hình thành và phát triển
- Nguyên nhân bên trong: sự cạnh tranh gay gắt là nhân tố quan trọng; nhóm loài ưu thế đóng vai tròquan trọng nhất trong diễn thế; tuy nhiên loài ưu thế hoạt động mạnh mẽ sẽ làm thay đổi điều kiện sống,
có nguy cơ hình thành loài ưu thế mới, loài ưu thế “tự đào huyệt chôn chân mình”
IV Nghiên cứu diễn thế sinh thái giúp ta biết được
- Hiểu được các quy luật trong quần xã, dự đoán được quần xã tồn tại trước đó và trong tương lai xâydưng kế hoạch trong việc khai thác hợp lí và bảo vệ TNTN và khắc phục những bất lợi của môi trường
Chuyên đề 9: HỆ SINH THÁI SINH QUYỂN VÀ MÔI TRƯỜNG
HỆ SINH THÁI – TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI
I Khái niệm hệ sinh thái
- Hệ sinh thái bao gồm quần xã SV và sinh
cảnh
VD: HST ao hồ,đồng ruộng, rừng……
- Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học
hoàn chỉnh và tương đối ổn định nhờ các
SV luôn tác động lẫn nhau và đồng thới tác
động qua lại với các thành phần vô sinh
- Trong hệ sinh thái , trao đổi chất và năng
lượng giữa các SV trong nội bộ quần xã và
giữa quần xã – sinh cảnh chúng biểu hiện
chức năng của 1 tổ chức sống ( đồng hóa do
sinh vật tự dưỡng, dị hóa do sinh vật phân
- Nước và xác SV trong môi trường
2) Thành phần hữu sinh (quần xã SV)
Thực vật, động vật và VSV
Tuỳ theo chức năng dinh dưỡng trong hệ
sinh thái chúng được xếp thành 3 nhóm
III Các kiểu hệ sinh thái trên trái đất
Gồm hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo
1 Hệ sinh thái tự nhiên: gồm
- HST trên cạn:
+ Gồm hệ thống rừng nhiệt đới, sa mạc, hoang mạc, savan đồng cỏ, thảo nguyên, rừng lá rộng ôn đới, rừngthông phương Bắc và đồng rêu hàn đới
+ Đặc trưng bởi các quần thể thực vật và gắn liền với khíhậu
* So sánh HST tự nhiên và HST nhân tạo
h - Là diễn thế khởi đầu từ môi
trường chưa có sinh vật Các
sinh vật đầu tiên phát tác đến
hình thành quần xã tiên
phong (giai đoạn tiên phong)
- Tiếp theo là giai đoạn hỗnhợp (giai đoạn giữa) gồmcác quần xã sinh vật biến đổituần tự, thay thế lẫn nhau
- Giai đoạn cuối là hìnhthành quần xã tương đối(giai đoạn đỉnh cực)
h - Diễn thế thứ sinh là diễn thế
xuất hiện ở môi trường đã có
1 quần xã sinh vật từng sống
- Quần xã này do tự nhiên
hoặc con người làm hủy diệt
- Một quần xã mới phục hồi
và thay thế quần xã cũ
- Giai đoạn giữa các quần xãbiến đồi tuần tự, thay thế lẫnnhau
- Điều kiện thuận lợi vàbiến đổi lâu dài, diễn thếthứ sinh có thể hình thànhnên quần xã tương đối ổnđịnh, tuy nhiên thực tế rấtthấp mà hình thành quần xã
bị suy thoái
Trang 29- SV sản xuất: là sinh vật có khả năng sử
dụng năng lượng mặt trời để tổng hợp chất
hưu cơ, gồm chủ yếu thực vật và một số
VSV tự dưỡng
- SV tiêu thụ: gồm động vật ăn động vật,
động vật ăn thực vật
- SV phân giải: chủ yếu là vi khuẩn, nấm
và một số loài ĐV không xương sống (giun
đất, sâu bọ, ); chúng phân giải xác chết và
chất thải của sinh vật thành chất vô cơ
- Phân bố nhiều tầng
- Có đủ: SVSX, SVTT, SVPG
* Dinh dưỡng: lưới thức
ăn phức tạp; đáy tháy sinhthái rộng; tất cả thức ăn cung cấp cho sinh vật đều bên trong hệ sinh thái
- Sử dụng năng lượng mặttrời
- Dễ thay đổi theo điều kiện môi trường
I Trao đổi vật chất trong HST
1 Chuỗi thức ăn:
- Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan
hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một
mắt xích của chuỗi
- Trong một chuỗi thức ăn, một mắt xích vừa
có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước,
mừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau
- Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức
ăn:
+ Chuỗi thức ăn gồm các SV tự dưỡng, sau
đến là động vật ăn SV tự dưỡng và tiếp nữa
là động vật ăn động vật
+ Chuỗi thức ăn gồm các SV phân giải mùn
bã hữu cơ, sau đến các loài động vật ăn SV
phân giải và tiếp nữa là các động vật ăn
động vật
- Chuỗi thức ăn trên cạn có 4 -5 bậc dinh
dưỡng; chưỡi thức ăn dưới nước có 6 -7 bậc
- Trong quần xã có nhiều bậc dinh dưỡng:
+ Bậc dinh dưỡng cấp 1 (SV sản xuất): tổng hợp chất vô
cơ từ mơi trường+ Bậc dinh dưỡng cấp 2(SV tiêu thụ bậc 1): gồm độngvật ăn sinh vật sản xuất
+ Bậc dinh dưỡng câp 3(SV tiêu thụ bậc 2): gồm độngvật ăn thịt, ăn SV tiêu thụ bậc 1
+ Bậc dinh dưỡng cấp cao nhất là bậc cuối cùng
II Tháp sinh thái
- Để xem xét mức độ dinh dưỡng ở từng bậc dinh dưỡng
và toàn bộ quần xã, người ta xây dựng các tháp sinh thái
- Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồnglên nhau, các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau, cònchiều dài thì khác nhau biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinhdưỡng
- Có ba loại tháp sinh thái:
+ Tháp số lượng: là số lượng cá thể sinh vật ở mỗi bậcsinh dưỡng
+ Tháp sinh khối: là khối lượng tổng số của tất cả sinhvật trên một đơn vị diện tích hay thể tích ở mỗi bậc dinhdưỡng
+ Tháp năng lượng: là hoàn thiện nhất, là số năng
lượng được tích lũy trên một đơn vị diện tích hay thểtích, trong một đơn vị thời gian ở mỗi bậc dinh dưỡng
CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA VÀ SINH QUYỂN
I Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa
- Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất
trong tự nhiên theo con đường: môi trường ngoài
cơ thể sinh vật môi trường
- Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng
hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân
giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất , nước
II- Một số chu trình sinh địa hoá
3 Chu trình nước
- Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấmxuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũytrong sông , suối, ao , hồ,…
- Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạngnước thông qua hoạt động thoát hơi nước của lácây và bốc hơi nước trên mặt đất
- Nước đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ
Trang 30- TV lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông
qua QH
- Cacbon được trao đổi qua con đường đồng hóa và
dị hóa
- Cacbon được trả lại môi trường qua quá trình hô
hấp của động – thực vật và quá trình phân giải chất
hữu cơ của VSV
- Một phần cacbon lắng đọng tạo thành các nhiên liệu
hóa thạch
- Nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển đang tăng
gây thêm nhiều thiên tai trên trái đất do: răng bị thu
hẹp; rạn san hô bị khai thác
2 Chu trình nitơ
- TV hấp thụ nitơ dưới dạng muối amôn (NH4+) và
nitrat (NO3-)
- Các muối trên được hình thành trong tự nhiên bằng
con đường vật lí, hóa học và sinh học
- Nitơ từ xác SV trở lại môi trường đất, nước thông
qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của VK, nấm,…
- Hoạt động phản nitrat của VK trả lại một lượng nitơ
phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển
sinh thái toàn cầu
III- Sinh quyển hình thành ở Đại nguyên sinh.
2 Các khu sinh học (biôm) trong sinh quyển
- Khu sinh học trên cạn: đồng rêu đới lạnh, rừng
thông phương Bắc, rừng rũng lá ôn đới, Thảonguyên, rừng Địa Trung hải; rừng mưa nhiệtđới, savan, hoang mạc và sa mạc
- Khu sinh học nước ngọt: khu nước đứng ( đầm,
hồ, ao, )và khu nước chảy ( sông suối)
- Khu sinh học biển:
+ theo chiều thẳng đứng: SV nổi, ĐV đáy, + theo chiều ngang: vùng ven bờ và vùng
khơi, vùng ven bờ có thành phần sinh vật phong phú hơn.
I Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
1 Phân bố năng lượng trên Trái Đất
- Mặt trời cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống.
Ánh sáng mặt trời phân bố không đều
- Lên cao, không khí càng mỏng nên ánh sáng càng
2 Dòng năng lượng trong hệ sinh thái.
- Dòng năng lượng trong hệ sinh thái truyền từ bậc
dinh dưỡng
thấp lên bậc dinh dưỡng cao thì càng giảm donăng lượng bị mất đi do nhiều cách khác
- Năng lượng được truyền đi một chiều
- Trao đổi vật chất trong HST là một vòng tuầnhoàn, không phải một chiều
II Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ (%) năng lượng
chuyển hóa giữa các bậc dinh dưỡng
- Ở mỗi bậc dinh dưỡng phần lớn năng lượng tiêu hao qua hô hấp (70%); chất thải, lột xác (10%)
QUẢN LÍ VÀ SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
* Các dạng tài nguyên:
- Vĩnh cửu: năng lượng mặt trời, thủy nhiệt,
gió,
- Tái sinh: đất, nước, sinh vật
- Không tái sinh: khoáng sản, phi khoáng sản
- Vận động đồng bào dân tộc sống định canh,
định cư; tránh đốt rừng làm nương rẫy
- XD hệ thống khi bảo vệ thiên nhiên, góp phần bảo
vệ đa dạng sinh học, hạn chế sự thay đồi khí hậu, chống xói mòn, hạn hán, lũ lụt
* Sử dụng bền vững tài nguyên NƯỚC
- Bảo vệ rừng và sử dụng tiết kiệm nguồn nước, tạo thuận lợi cho tuần hoàn nước trên Trái đất * Sử dụng bền vững tài nguyên BIỂN và ven biển
- Sử dụng ở mức độ vừa phải và đúng kĩ thuật, đảm bảo cho các loài sinh vật có thể tiếp tục sinh sản và phát triển
- Sử dụng cần kết hợp với bvệ nơi sống, nơi sinh sản, nơi cung cấp thức ăn cho các loài sv biển
* Duy trì đa dạng sinh học: bảo vệ các loài sinh
vật có nguy cơ tuyệt chủng, xây dựng khu bảo tồn thiên nhiên
TÓM TẮT KIẾN THỨC SINH 11 CHƯƠNG I: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
Trang 31Bài 1: SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ
I Cây cần nước và ion khoáng
- Thiếu nước: cây héo, khô chết vì nước là dung môi hoà tan các chất, môi trường cho
các phản ứng sinh hóa
- Thiếu ion khoáng: cây cằn cỗi vì khoáng tham gia cấu tạo nhiều hợp chất quan trọng,
điều tiết các hoạt động sống
II Rễ là cơ quan hấp thụ nước và ion khoáng
- Từ rễ chính phát triển nhiều rễ bên, phân bố sâu rộng trong đất nhờ đỉnh sinh trưởng và
miền sinh rễ bên
- Mỗi rễ bên phát triển rất nhiều lông hút, làm tăng bề mặt hấp thụ nước và ion khoáng
* Lưu ý:
- Với các cây thuỷ sinh: hấp thụ nước và ion khoáng qua toàn bộ bề mặt cơ thể
- Với 1 số cây không có lông hút ( thông, sồi ): hấp thụ nhờ nấm rễ
- Lông hút rất dễ gẫy và tiêu biến ở môi trường quá ưu trương, quá axit, thiếu ôxi
III Cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây
1.Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút
* Nước: cơ chế thẩm thấu ( thụ động):
Xảy ra khi: [ Nước] đất > [ Nước] tế bào
( Môi trường nhược trương) ( MT ưu trương)
- Nguyên nhân:
+ Quá trình thoát hơi nước ở lá
+ Nồng độ các chất tan trong tế bào lông hút cao nên có áp suất thẩm thấu cao hơn trong
đất
* Ion khoáng:
+ Cơ chế thụ động:
Xảy ra khi: [ ion khoáng] đất > [ ion khoáng] tế bào
Không tiêu tốn năng lượng
+ Cơ thế chủ động (1 số ion cây có nhu cầu cao ):
[ ion khoáng] đất < [ ion khoáng] tế bào
Tiêu tốn năng lượng
2 Các con đường đi của dòng nước và ion khoáng
- Trước khi gặp đai Caspari: 2 con đường
+ Qua gian bào
+ Qua tế bào chất
- Sau khi gặp đai Caspari : 1 con đường- con đường tế bào chất
IV Ảnh hưởng của tác nhân môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng
1 Cấu tạo của mạch gỗ
* Cấu tạo: gồm các tế bào chết, có 2 loại:
- Quản bào: hình ống dài, hai đầu hơi nhọn
- Mạch ống: là ống thông suốt gồm nhiều tế bào xếp chồng lên nhau, vách ngăn giữa
chúng bị thủng lỗ
* Cách sắp xếp:
- Các tế bào cùng loại nối với nhau thành 1 ống dài
- Các tế bào khác loại xếp sít nhau nhờ các lỗ bên
2 Thành phần của dịch mạch gỗ
- Thành phần chính: nước, ion khoáng
- Thành phần phụ: aa, axit hữu cơ, vitamin, hoocmon
3 Cơ chế
- Lực đẩy ở rễ
Trang 32- Lực hút ở lá (do quá trình tốat hơi nước).
- Lực liên kết giữa các phân tử nước và giữa nước với thành mạch
II Dòng mạch rây (vận chuyển các chất từ lá đến các bộ phận khác của cây).
1 Cấu tạo của mạch rây
Gồm các tế bào sống, có 2 loại:
- Ống rây: hình rây, không nhân, các ống rây nối với nhau qua bản rây
- Tế bào kèm: có nhân, giàu ti thể, cung cấp năng lượng cho quá trình vận chuyển chủ
động 1 số chất trong mạch rây
2 Thành phần của dịch mạch rây
- Thành phần chủ yếu: saccarozo, aa, hoocmon
- Thành phần phụ: ion khoáng, ATP
3 Cơ chế
Do sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn và cơ quan chứa:
- Tế bào nguồn có Ptt cao
- Khí khổng mở cho CO2 khuếch tán vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp
2 Hai con đường thoát hơi nước:
Phụ thuộc vào sự đóng mở khí khổng Độ dày mỏng
III Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước:
- Độ mở của khí khổng càng rộng, thoát hơi nước càng nhanh.
- Các nhân tố ảnh hưởng: Nước, Ánh sáng, Nhiệt độ, gió và một số ion khoáng
IV Cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí cho cây trồng.
- Cây có cơ chế tự điều hòa nước
- Cân bằng nước được tính bằng sự so sánh lượng nước do rễ hút vào và lượng nước thoát ra
- Tưới nước hợp lí cho cây trồng: Thời điểm tưới nước, lượng nước cần tưới, cách tưới
DINH DƯỠNG KHOÁNG Ở THỰC VẬT
I Nguyên tố khoáng thiết yếu
* Đặc điểm
- Thiếu nó cây không hoàn thành được chu trình sống
- Không thể thay thế bằng các nguyên tố khác
- Trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hoá vật chất trong cơ thể
* Phân loại
- Nguyên tố đại lượng ( > 100 mg/ 1kg chất khô): C, H,O,N,P,S,Mg, Ca, K
- Nguyên tố vi lượng ( <= 100 mg/1kgchất khô): Fe, Cu, Zn, Cl, B, Ni, Mo, Mn
* Vai trò:
- Nguyên tố đại lượng: là thành phần cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ ( axit nuclêic, lipit, prôtêin ), từ
đó cấu tạo nên tế bào và cơ thể
- Nguyên tố vi lượng: cấu tạo nên enzim, coezim, từ đó tham gia điều tiết các hoạt động sống
Trang 33II Dinh dưỡng nitơ
1 Vai trò của nitơ
- Vai trò chung: có vai trò quan trọng, thiếu nó cây không hoàn thành được chu trình sống
- Vai trò cụ thể:
+ Vai trò cấu trúc: là thành phần cấu tạo nên axit nuclêic, protêin, diệp lục, enzim
+ Vai trò điều tiết: điều tiết các hoạt động sống thông qua xúc tác, cung cấp năng lượng, điều tiết trạng thái ngậm nước
- Dấu hiệu thiếu nitơ: xuất hiện lá vàng, từ lá già rồi đến lá non Nguyên nhân do thiếu nitơ cây không tổng hợp được prottein, diệp lục
- Dạng nitơ cây có khả năng hấp thụ: NO3-, NH4+
2 Nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây
- Nitơ không khí: N2 không sử dụng trực tiếp được, chỉ sử dụng được khi chuyển hoá thành NO3-hay
NH4+
- Nitơ trong đất:
+ Nitơ khoáng (NO3-, NH4+ )cây sử dụng trực tiếp được
+ Nitơ hữu cơ: cây chỉ sử dụng được khi chuyển thành nitơ khoáng
3 Quá trình cố định nitơ phân tử
- Là quá trình : N2 + H2 -> NH3
- Con đường sinh học: là quá trình cố định nitơ phân tử do vi sinh vật thực hiện
+ Tác nhân: 2 nhóm:
- vsv sống tự do: vi khuẩn lam
- vsv sống cộng sinh với thực vật: vk Rhizobium sống cộng sinh với cây họ đậu
+ Đặc điểm: vi khuẩn cố định nitơ có khả năng tiết ra enzim nitrogenaza có khả năng phá vỡ liên kết 3 của nitơ
II Vai trò của quang hợp
- Sản phẩm quang hợp là nguòn chất hữu cơ làm thức ăn cho mọi sinh vật dị dưỡng, nguồn nguyên liệu cho công nghiệp, thuốc chữa bệnh cho con người
- Quang năng chuyển thành hoá năng trong sản phầm quang hợp, là nguồn nguyên liệu duy trì hoạt độngsống của sinh giới
- Điều hoà không khí: hấp thụ CO2, giải phóng O2 giúp cân bằng tỉ lệ trong không khí
III Hình thái của lá thích nghi với chức năng quang hợp
1 Hình thái lá
- Diện tích bề mặt lớn -> hấp trhu nhiều ánh sáng mặt trời
- Hệ thống khí khổng dày đặc giúp CO2 khuếch tán vào trong tế bào lá
2 Lục lạp có cấu tạo phù hợp với chức năng quang hợp
- Gồm có các tilacôit xếp chồng lên nhau Trên màng tilacoit có phân bố các sắc tố quang hợp
- Chất nền có chứa các enzim tham gia quá trình cố định CO2
3 Hệ sắc tố quang hợp
- Diệp lục: là sắc tố chính, gồm 2 loại:
+ Diệp lục a: hấp thụ và chuyển năng lượng ánh sáng thành hoá năng trong các liên kết hoá học
+ Diệp lục b: hấp thụ ánh sáng và truyền cho diệp lục a
- Carotenoit : hấp thụ ánh sang và truyền cho diệp lục b, gồm 2 loại:
Trang 34- Các giai đoạn:
AS
+ Quang phân li nước: 2 H2O -> 4 H+ + 4 e- + O2
+ Photphoryl hoá: tổng hợp ATP, NADPH
- Sản phẩm của pha sáng: O2, ATP, NADPH
2 Pha tối
- Khái niệm: là pha cố định CO2 thành chất hữu cơ
- Nơi diễn ra: trong chất nền của lục lạp
Loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô cằnCon đường
* Mối quan hệ giữa pha sáng và pha tối: Pha sáng cung cấp nguyên liệu cho pha tối: ATP và NADPH
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP
- Cường độ ánh sáng tỉ lệ thuận với cường độ quang hợp cho tới điểm bão hoà ánh sáng (trị số ánh
sáng mà từ đó cường độ quang hợp không tăng thêm dù cho cường độ ánh sáng tiếp tục tăng) Thôngthường, quang hợp đạt giá trị cực đại tại các miền tia đỏ và tia xanh tím
- Nồng độ CO 2 tỉ lệ thuận với cường độ quang hợp cho tới điểm bão hoà ánh sáng (trị số CO2 mà từ
đó cường độ quang hợp không tăng thêm dù cho nồng độ CO2 tiếp tục tăng)
- Nước là yếu tố đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với quá trình quang hợp Chúng là nguyên liệu,
là môi trường của quang hợp, đồng thời nước tham gia vào quá trình điều tiết khí khổng, điều hoà nhiệt
độ bề mặt của lá, tạo điều kiện thuận lợi cho quang hợp xảy ra
- Nhiệt độ ảnh hưởng không giống nhau lên mỗi loài thực vật Đối với đa số các loài cây, quang hợp
tăng theo nhiệt độ đến giá trị tối ưu (tuỳ loài) và trên ngưỡng đó, quang hợp sẽ giảm
- Các nguyên tố khoáng tham gia cấu thành nên enzim quang hợp, diệp lục, đóng vai trò quan trọng
trong điều tiết độ mở khí khổng hay sự quang phân li nước Do đó, có thể nói nguyên tố khoáng ảnhhưởng đến nhiều mặt của quang hợp
- Mỗi nhân tố ngoại cảnh đều tác động đồng thời và không giống nhau lên từng loài thực vật Bởivậy, để tạo điều kiện cho cường độ quang hợp của cây trồng đạt giá trị cực đại, chúng ta cần phải đảmbảo dung hoà được tất cả các giá trị cực thuận của những nhân tố trên
ứng dụng trồng cây dưới a/s nhân tạo
- Là sử dụng ánh sáng của các loại đèn (đèn neon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà hay trong phòng
- Giúp con người khắc phục điều kiện bất lợi của môi trường như giá lạnh, sâu bệnh đảm bảo cung cấp rau quả tươi ngay cả khi mùa đông
- Ở Việt Nam, áp dụng phương pháp này để trồng rau sạch, nhân giống cây trồng, nuôi cấy mô …
2 Phương trình tổng quát:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP)
Trang 353 Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật:
- Năng lượng được thải ra ở dạng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể
- Năng lượng được tích luỹ trong ATP được dùng để:vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào …
1. Phân giải kị khí (đường phân và lên men):
Xảy ra khi rễ bị ngập úng, hạt bị ngâm vào nước, hay cây ở trong điều kiện thiếu oxi
Diễn ra ở tế bào chất gồm 2 quá trình:
* Đường phân:là quá trình phân giải glucozơ axit piruvic và 2 ATP
* Lên men: là axit piruvic lên men tạo thành rượu êtilic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic
2 Phân giải hiếu khí (đường phân và hô hấp hiếu khí):
- Xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nẩy mầm, hoa đang
nở …
- Phân giải hiếu khí gồm 2 quá trình:
* Đường phân: tạo 2 ATP
* Hô hấp hiếu khí: gồm
- Chu trình CReps: tạo 2 ATP
- Chuỗi chuyền electron hô hấp: 34 ATP
-> Từ 1 phân tử Glucozơ qua phân giải hiếu khí tạo 38 ATP
- Là quá trình hấp thụ oxi và giải phóng CO2 ngoài sáng, xảy ra đồng thời với quang hợp
- Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp
1. Quan hệ giữa hô hấp và quang hợp : là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau:
- Sản phẩm của quang hợp (C6H12O6 + O2) là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hoá trong hô hấp
- Sản phẩm của hô hấp (CO2 + H2O) là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng oxi trong quang hợp
2. Quan hệ giữa hô hấp và môi trường:
a. Nước
- Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp
- Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ ( hạt), tăng lượng nước thì hô hấp tăng
- Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể
b. Nhiệt độ
- Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây
- Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân theo định luật Van –Hop: Q10 = 2 _ 3 (tăng nhiệt độ thêm
10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2 _ 3 lần)
- Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp khoảng 30 35oC
c. Nồng độ O2
sang phân giải kị khí bất lợi cho cây trồng
- Ở động vật chưa có cơ quan tiêu hoá thì thức ăn được tiêu hoá nội bào nhờ hoạt động của enzim
thuỷ phân có trong bào quan lizôxôm
- Ở động vật có túi tiêu hoá, thức ăn được tiêu hoá theo cả hình thức ngoại bào (nhờ enzim thuỷ phân
chất dinh dưỡng phức tạp trong lòng túi) và tiêu hoá nội bào
- Ở động vật có ống tiêu hoá, thức ăn được tiêu hoá ngoại bào Thức ăn sẽ được biến đổi cơ học và
hoá học thành những chất dinh dưỡng đơn giản và được hấp thụ vào máu Những chất không được tiêuhoá sẽ tích tụ thành phân và được thải ra ngoài
Trang 363.Tiêu hoá ở thú ăn thịt và thú ăn thực vật :
Để thích nghi với việc tiêu hoá các loại thức ăn khác nhau, ống tiêu hoá của động vật cũng biến đổicho phù hợp với chức năng tương ứng Cụ thể là :
+ Thú ăn thịt có sự phân hoá răng sâu sắc vì ngoài chức năng tiêu hoá, bộ răng của chúng còn để bắt
mồi Hàm lượng dinh dưỡng có trong thức ăn rất cao nên ở những loài này có kích thước ruột khá ngắn
+ Thú ăn thực vật răng kém phân hoá hơn và do ăn thức ăn ít dinh dưỡng (cỏ, rơm, ) nên ruột kéo dài
để tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ Bên cạnh đó, thú ăn thực vật có dạ dày 4 ngăn (dạ cỏ, dạ lásách, dạ tổ ong, dạ múi khế) hoặc dạ dày đơn với manh tràng rất phát triển Đây là đặc điểm giúp hỗ trợquá trình tiêu hoá xenlulôzơ nhờ sự có mặt của các vi sinh vật sống cộng sinh trong dạ cỏ và manhtràng
HÔ HẤP Ở ĐỘNG VẬT
1 Khái niệm : Hô hấp là tập hợp những quá trình, trong đó cơ thể lấy O2 từ bên ngoài vào để ôxi hoá các chất trong tb và giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống, đồng thời thải CO2 ra ngoài
2 Các đặc điểm của bề mặt trao đổi khí :
Hiệu quả trao đổi khí của động vật liên quan chủ yếu đến các đặc điểm sau của bề mặt trao đổi khí : + Bề mặt trao đổi khí rộng
+ Bề mặt trao đổi khí mỏng và ẩm ướt giúp O2 và CO2 dễ dàng khuếch tán qua
+ Bề mặt trao đổi khí có nhiều mao mạch và máu có sắc tố hô hấp
+ Có sự lưu thông khí tạo ra sự chênh lệch về nồng độ khí O2 và CO2 để các khí đó dễ dàng khuếch tán qua bề mặt trao đổi khí
3 Các hình thức hô hấp chính :
Căn cứ vào bề mặt trao đổi khí, người ta phân chia thành 4 hình thức hô hấp chính, đó là :
1 Hô hấp qua bề mặt cơ thể
- Động vật đơn bào hoặc đa bào có tổ chức thấp như: ruột khoang, giun tròn, giun dẹp có hình thức hôhấp qua bề mặt cơ thểVí dụ: giun đất, con đĩa… (hô hấp qua da)
2 Hô hấp bằng hệ thống ống khí
- Gặp ở côn trùng Bao gồm nhiều hệ thống ống nhỏ, phân nhánh tiếp xúc với tế bào của cơ thể và thông
ra ngoài nhờ các lỗ thở
3 Hô hấp bằng mang Mang là cq hô hấp thích nghi với m.trường nước của cá, thân mềm, chân khớp
+ Miệng và nắp mang đóng mở nhịp nhàng làm cho dòng nước chảy 1 chiều và liên tục từ miệng quamang
+ Dòng máu trong mao mạch chảy song song và ngược chiều với dòng nước chảy qua mang
4 Hô hấp bằng phổi: Phổi là cơ quan hô hấp của động vật sống trên cạn: bò sát, chim, thú.
+ Thú: khoang mũi -> hầu -> khí quản -> phế quản
+ Lưỡng cư: hô hấp bằng da và phổi
+ Chim: hô hấp bằng phổi và hệ thống túi khí
TUẦN HOÀN MÁU
1.Cấu tạo và chức năng : - Hệ tuần hoàn được cấu tạo chủ yếu từ các bộ phận : dịch tuần hoàn, tim
và hệ thống mạch máu
- Chức năng của hệ tuần hoàn là vận chuyển các chất từ bộ phận này đến bộ phận khác để đáp ứng chocác hoạt động sống của cơ thể
2 Phân loại : Dựa vào sự lưu thông của dịch tuần hoàn trong các tế bào và mô, người ta phân chia hệ
tuần hoàn thành 2 dạng : hệ tuàn hoàn hở và hệ tuần hoàn kín
+ Hệ tuần hoàn hở : có một đoạn máu đi ra khỏi hệ mạch và trộn lẫn với dịch mô, sau đó lại được
thu hồi về hệ mạch Trong hệ tuần hoàn này, máu chảy chậm và dưới áp lực thấp
+ Hệ tuần hoàn kín : máu được lưu thông trong hệ mạch kín và trao đổi chất với tế bào được thực
hiện gián tiếp qua nước mô Trong hệ tuần hoàn này, máu thường chảy nhanh và với áp lực cao hoặctrung bình Hệ tuần hoàn kín lại được phân chia thành hai loại : hệ tuần hoàn đơn (chỉ có một vòng tuầnhoàn, máu chảy dưới áp lực trung bình) và hệ tuần hoàn kép (gồm một vòng tuần hoàn lớn đi khắp cơthể và vòng tuần hoàn nhỏ qua phổi, máu chảy nhanh và với áp lực cao)
3 Tim và chu kì hoạt động của tim :
- Tim như một máy bơm hút và đẩy máu đi trong vòng tuần hoàn Tim hoạt động một cách tự độngnhờ sự góp mặt của tập hợp các sợi đặc biệt có trong thành tim bao gồm : nút xoang nhĩ, nút nhĩ thất,
bó His và mạng Puôckin
- Ở người bình thường, tim hoạt động theo chu kì khoảng 0,8 giây với ba pha nối tiếp nhau :
+ Pha nhĩ co (0,1 giây) + Pha thất co (0,3 giây) + Pha dãn chung (0,4 giây)
Trang 37Như vậy, với 60 giây trong một phút, nhịp tim của người bình thường sẽ có giá trị khoảng 75 lần Ởđộng vật, nhịp tim thường tỉ lệ nghịch với kích thước cơ thể.
4 Huyết áp và vận tốc máu :
- Huyết áp là áp lực máu tác dụng lên thành mạch Huyết áp đạt giá trị cao nhất tại động mạch chủ,sau đó giảm dần và chạm ngưỡng 0 tại tĩnh mạch chủ Người bình thường có huyết áp tâm trươngkhoảng 70 – 80 mmHg, huyết áp tâm thu khoảng 110 – 120 mmHg
- Vận tốc máu trong hệ mạch liên quan chủ yếu đến tổng tiết diện của mạch và sự chênh lệch huyết
áp giữa hai đầu đoạn mạch
CÂN BẰNG NỘI MÔI
1 Khái niệm : Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định của môi trường trong cơ thể Các bộ phận tham
gia vào cơ chế cân bằng nội môi là bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận điều khiển và bộ phận thựchiện
2 Điều hoà áp suất thẩm thấu : - Có 2 cơ quan chủ yếu tham gia vào điều hoà cân bằng áp suất thẩm
thấu, đó là gan và thận Thận tham gia điều hoà cân bằng áp suất thẩm thấu nhờ khả năng tái hấp thụhoặc thải bớt nước và các chất hoà tan trong máu Gan tham gia điều hoà cân bằng áp suất thẩm thấunhờ khả năng điều hoà nồng độ các chất hoà tan trong máu như glucôzơ…
3 Điều hoà pH nội môi :
- pH nội môi được duy trì ổn định là nhờ sự góp mặt của hệ đệm, phổi và thận
Phần năm DI TRUYỀN HỌC
Chương I CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Câu 1: Cơ sở vật chất di truyền ở cấp độ phân tử là: Axit nuclêic
Câu 2: Trong các loại nuclêôtit tham gia cấu tạo nên AND không có loại: Uraxin(U)
Câu 3: Trong các loại nuclêôtit tham gia cấu tạo nên ARN không có loại: Timin(T)
Câu 4: Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử
ARN được gọi là: gen
Câu 5: Bản chất của mã di truyền là : trình tự sắp xếp các nulêôtit trong gen quy định trình tự sắp xếpcác axit amin trong prôtêin
Câu 6: Mã di truyền là: mã bộ ba, tức là cứ ba nuclêôtit xác định một loại axit amin
Câu 7: Trong bộ mã di truyền có 64 bộ ba mã hóa cho axit amin là: 61
Câu 8: Mã di truyền có một bộ ba mở đầu là: AUG
Câu 9: Mã di truyền có các bộ ba kết thúc quá trình dịch mã là: UAA, UAG, UGA
Câu 10: Các bộ ba mã hóa axit amin khác nhau bởi: số lượng,thành phần và trật tự các nuclêôtit
Câu 11: Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là: một bộ ba mã hoá chỉ mã hoá cho một loại axit amin
Câu 12: Mã di truyền có tính thoái, tức là: nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin
Câu 13: Mã di truyền có tính phổ biến, tức là: tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền
Câu 14: Nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin, điều này biểu hiện đặc điểm gì của mã di truyền?
Mã di truyền có tính thoái hóa
Câu 15: Tất cả các loài sinh vật đều có chung một bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ, điều này biểu
hiện đặc điểm gì của mã di truyền? Mã di truyền có tính phổ biến
Câu 16: Một bộ ba mã hoá chỉ mã hoá cho một loại axit amin, điều này biểu hiện đặc điểm gì của mã di
truyền? Mã di truyền có tính đặc hiệu
Câu 17: Các đặc điểm của mã di truyền: Mã di truyền là mã bộ ba, phổ biến, đặc hiệu, thoái hoá
Câu 18: Quá trình nhân đôi ADN được thực hiện theo nguyên tắc gì? Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắcbán bảo toàn
Câu 19: Trong quá trình nhân đôi ADN, vì sao trên mỗi chạc tái bản có một mạch được tổng hợp liên
tục còn mạch kia được tổng hợp gián đoạn? Vì enzim ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theochiều 5’→3’
Câu 20: Trong quá trình nhân đôi mạch đơn mới được tổng hợp liên tục trên mạch khuôn: A 3’ 5’
Câu 21: Trong quá trình nhân đôi mạch đơn mới được tổng hợp không liên tục trên mạch khuôn:5’3’
Câu 22: Mỗi ADN con sau nhân đôi đều có một mạch của ADN mẹ, mạch còn lại được hình thành từ
các nuclêôtit tự do Đây là cơ sở của nguyên tắc: bán bảo toàn
Câu 23: Vai trò của enzim ADN pôlimeraza trong quá trình nhân đôi ADN là: lắp ráp các nuclêôtit tự
do theo nguyên tắc bổ sung với mỗi mạch khuôn của ADN
Trang 38Câu 24: Trong nhân đôi AND, enzim nào tham gia trượt trên mạch khuôn để tổng hợp mạch mới?
ADN pôlimeraza
Câu 25: Trong quá trình nhân đôi ADN, các đoạn Okazaki được nối lại với nhau thành mạch liên tục
nhờ enzim nối, enzim nối đó là: ADN ligaza
Câu 26: Ý nghĩa của quá trình nhân đôi AND là: cơ sở của sự tự nhân đôi nhiễm sắc thể
Câu 27: Trong chu kỳ tế bào, sự nhân đôi AND diễn ra ở: kì trung gian
Câu 28: Trong quá trình nhân đôi, enzim AND polimeraza di chuyển trên mỗi mạch khuôn của AND:
Luôn theo chiều từ 3’ đến 5’
Câu 29: Các mạch đơn mới được tổng hợp trong quá trình nhân đôi của phân tử AND hình thành theo
chiều 5’ đến 3’
Câu 32: Một gen có chiều dài 5100A0 có tổng số nuclêôtit là : 3000
Câu 33: Một gen có chiều dài 4800A0 có tổng số nuclêôtit là: 2400
Câu 34: Một gen có 120 vòng xoắn có chiều dài là: 4080A0
Câu 35: Một gen có 150 vòng xoắn có chiều dài là : 5100A0
Câu 36: Một gen có khối lượng là 9.105 đvC có chiều dài là: 5100A0
Câu 37: Một gen có khối lượng là 720.103 đvC có chiều dài là : 4080A0
Câu 38: Một gen có 3000 nuclêôtit, có chiều dài là : 5100A0
Câu 39: Một gen ở sinh vật nhân thực có số lượng các loại nuclêôtit là: A = 600 , G = 300 Tổng số
nuclêôtit của gen này là : 1800
Câu 40: Một gen ở sinh vật nhân thực có số lượng các loại nuclêôtit là: A = 600 , G = 300 Số liên kết
hiđrô trong gen là : 2100
Câu 41: Một gen có 480 ađênin và 3120 liên kết hiđrô Gen đó có số lượng nuclêôtit là : 2400
Câu 42: Một gen có chiều dài 4080A0, có số nuclêôtit loại Ađênin chiếm 20% Số nuclêôtit từng loạitrong gen là : A=T=480, G=X=720
Câu 43: Một gen có chiều dài 5100A0, có số nuclêôtit loại Ađênin chiếm 30% Số liên kết hiđrô tronggen là :
3600
Câu 44: Một gen có khối lượng 9.105 đvC , có số nuclêôtit loại Timin chiếm 20% Số liên kết hiđrô trong gen là : 3900
Câu 45 : Một phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có số nuclêôtit loại Ađênin chiếm 20% tổng số
nuclêôtit Tỉ lệ số nuclêôtit loại Guanin trong phân tử ADN này là : 30%
Câu 46: Một gen tự sao ba lần liên tiếp thì số gen con tạo thành là : 8
Câu 47: Một gen tự sao liên tiếp 4 lần, số gen con có mạch đơn cấu tạo hoàn toàn mới từ nguyên liệu
Câu 52(ĐH 2009): Có 8 phân tử AND tự nhân đôi một số lần đã tổng hợp được 112 mạch pôlinucleotit
mới lấy nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường nội bào Số lần tự nhân đôi của mỗi phân tử AND trên là :
3
Câu 53(ĐH2011): Một gen ở sinh vật nhân thực có 3900 liên kết hidro và có 900 nucleotit loại guanin.
Mạch 1 của gen có số nucleotit loại adenine chiếm 30%, số nucleotit lọa guanine chiếm 10% tổng sốnucleotit của mạch Số ncleotit mỗi loại ở mạch 1 của gen này là : A=450, T=150, G=150, X=750
Câu 54(ĐH2012): Trong quá trình nhân đôi ADN, một trong những vai trò của enzim AND-pôlimeraza
là
tổng hợp mạch mới theo nguyên tắc bổ sung với mạch khuôn của ADN
Câu 55(ĐH2012): Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con nhờ
cơ chế nhân đôi ADN
Bài 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ
Câu 1: Loại axit nuclêic có chức năng vận chuyển axit amin trong quá trình dịch mã là: tARN.
Câu 2: Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là: rARN
Trang 39Câu 3: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của mạch nào trong gen? mạch mã gốc.
Câu 4: Phiên mã là quá trình tổng hợp nên phân tử: ARN
Câu 5: Quá trình phiên mã ở đâu trong tế bào? nhân tế bào
Câu 6: Thành phần nào sau đây không tham gia trực tiếp trong quá trình dịch mã ? ADN
Câu 7: Đặc điểm nào dưới đây thuộc về cấu trúc của mARN?
mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X
Câu 8: Đối mã đặc hiệu trên phân tử tARN được gọi là: anticodon
Câu 9: ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen? Từ mạch mang mã gốc
Câu 10: Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra ở bộ phận nào trong tế bào nhân thực? Tế bào chất
Câu 11: Các chuỗi polipeptit được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều: bắt đầu bằng axit amin Met
Câu 12: Dịch mã thông tin di truyền trên bản mã sao thành trình tự axit amin trong chuỗi polipeptit là
chức năng của: tARN
Câu 13: Trong quá trình phiên mã, ARN-polimeraza sẽ tương tác với vùng nào để làm gen tháo xoắn?
Vùng khởi động
Câu 14: Trong quá trình phiên mã, chuỗi poliribônuclêôtit(mARN)được tổng hợp theo chiều nào? 5’ →3’
Câu 15: Dịch mã là quá trình tổng hợp nên phân tử: prôtêin
Câu 16: Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là: ARN-polimeraza
Câu 17: Trên mạch tổng hợp ARN của gen, enzim ARN polimeraza đã di chuyển theo chiều : Từ 3’ đến5’
Câu 18 : mARN được tổng hợp sau phiên mã có chiều: Chiều từ 5’ 3’
Câu 19: Giai đoạn hoạt hoá axit amin của quá trình dịch mã diễn ra ở: tế bào chất
Câu 20: Giai đoạn hoạt hoá axit amin của quá trình dịch mã nhờ năng lượng từ sự phân giải: ATP
Câu 21: Sản phẩm của giai đoạn hoạt hoá axit amin là : phức hợp aa-tARN
Câu 23: Đơn vị mã hoá cho thông tin di truyền trên mARN được gọi là : codon
Câu 24: Ở sinh vật nhân thực, quá trình nào sau đây không xảy ra trong nhân tế bào : Dịch mã
Câu 25: Trong quá trình dịch mã, trên 1 phần tử mARN thường có 1 số ribôxôm cùng hoạt động Các
ribôxôm này được gọi là: Pôliribôxôm
Câu 26: Polixom có vai trò gì? Làm tăng năng suất tổng hợp pro cùng loại
Câu 27: Ở cấp độ phân tử nguyên tắc khuôn mẫu được thể hiện trong cơ chế: nhân tôi ADN, phiên mã,dịch mã
Câu 28: Quan hệ nào sau đây là đúng? ADN mARN Prôtêin Tính trạng
Câu 29: Đơn phân của prôtêin gọi là: axit amin
Câu 30: Ở sinh vật nhân sơ axit amin mở đầu co việc tổng hợp chuỗi pôlipeptit là: foocmin mêtiônin
Câu 31: Ở sinh vật nhân thực axit amin mở đầu co việc tổng hợp chuỗi pôlipeptit là: metiônin
Câu 32: Giả sử một gen ở vi khuẩn có 3000 nuclêôtit Hỏi số axit amin trong phân tử prôtêin có cấu trúc
bậc 1 được tổng hợp từ gen trên là bao nhiêu? 498
Câu 33: Trên mạch mang mã gốc của gen có một bộ ba 3’AGX5’ Bộ ba tương ứng trên phân tử mARN
được phiên mã từ gen này là: 5’UXG3’
Câu 34: Một đoạn phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có trình tự nuclêôtit trên mạch mang mã gốc là: 3'…
AAAXAATGGGGA…5' Trình tự nuclêôtit trên mạch mARN được tổng hợp từ đoạn AND nay là:
5' UUUGUUAXXXXU…3'
Câu 35: Anticôđon của phức hợp Met-tARN là gì? UAX
Câu 36: Quá trình dịch mã kết thúc khi: Riboxom tiếp xúc với 1 trong các bộ ba UAA, UAG, UGA
Câu 37: Liên kết giữa các axit amin là loại liên kết gì? Peptit
Câu 38: Anticôdon trên tARN có nhiệm vụ: Nhận biết côdon đặc hiệu trên mARN nhờ liên kết bổ sung trong quá trình tổng hợp protein
Câu 39(ĐH2009): Bộ ba đối mã(anticodon) của tARN vận chuyển axit amin mêtionin là: 5’XAU3’
Câu 40(ĐH2009): Khi nói về cơ chế di truyền ở sinh vật nhân thực, trong điều kiện không có đột biến
xảy ra, phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong dịch mã, sự kết cặp các nucleotit thao nguyên tắc bổsung xảy ra ở tất cả các nucleotit trên phân tử ARN
Câu 41(ĐH2010): Cho các sự kiện diễn ra trong quá trình dịch mã ở tế bào nhân thực như sau:
(1) Bộ ba đối mã của phức hợp Met – tARN(UAX) gắn bổ sung với cô đôn mở đầu(AUG) trên mARN
(2) Tiểu đơn vị lớn của riboxom kết hợp với tiểu đơn vị bé tạo thành riboxom hoàn chỉnh
(3) Tiểu đơn vị bé của riboxom gắn với mARN ở vị trí đặc hiệu
Trang 40(4) Cô đôn thứ hai trên mARN gắn bổ sung với anticodon của phức hệ aa1-ARN(aa1: axit amin đứng liền sau axit amin mở đầu).
(5) Riboxom dịch đi một codon trên mARN theo chiều 5’ – 3’
(6) Hình thành liên kết peptit giữa axit amin ở đầu và axit amin aa1
Thứ tự đúng của sự kiện diễn ra trong giai đoạn mở đầu và giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit là:
(3), (1), (2), (4), (6), (5)
Câu 42(ĐH2011): Cho các sự kiện diễn ra trong quá trình phiên mã ở tế bào nhân thực như sau:
(1)ARN polimeraza bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu(khởi đầu phiên mã)
(2) ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 5’ – 3’.(3)ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều 3’ – 5’
(4) Khi ARN polimeraza di chuyển tới cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã
Trong quá trình phiên mã, các sự kiện diễn ra theo trình tự đúnglà: (2), (1), (3), (4)
Câu 43(ĐH2011): Cho các thông tin sau:
(1) mARN sau phiên mã được trực tiếp dung làm khuôn để tổng hợp protein
(2) Khi riboxom tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN thì quá trình dịch mã hoàn tất
(3) Nhờ một enzim đặc hiệu, axit amin mở đầu được cắt khỏi chuỗi polipeptit vừa tổng hợp
(4) mARN sau phiên mã được cắt bỏ intron, nối các êxon lại với nhau thành mARN trưởng thành.Các thông tin về sự phiên mã và dịch mã đúng với cả tế bào nhân thực và tế bào nhân sơ là: (2), (3)
Câu 44(ĐH 2012): Các mã bộ ba trên mARN có vai trò qui định tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã là:
3’GAU5’, 3’AAU5’, 3’AGU5’
Câu 45(ĐH2012): Cho biết các cô đon mã hóa các axit amin tương ứng như sau: GGG – Gly; XXX –
Pro; GXU – Ala; XGA – Arg; UXG – Ser; AGX – Ser Một đoạn mạch gốc của một gen ở vi khuẩn có trình tự các nuclêôtit là 5’AGXXGAXXXGGG3’ Nếu đoạn mạch gốc này mang thông tin mã hóa cho đoạn pôlipeptit có 4 axit amin thì trình tự của 4 axit amin đó là : Pro-Gly-Ser-Ala
Bài 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
Câu 1: Điều hòa hoạt động gen là: điều hòa lượng sản phẩm của gen
Câu 2: Operon là: cụm gồm một số gen cấu trúc do một gen điều hòa nằm trước nó điều khiển
Câu 3: Operon Lac của vi khuẩn E.coli gồm có các thành phần theo trật tự:
vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)
Câu 4: Trên sơ đồ cấu tạo của opêron Lac ở E coli, kí hiệu O (operator) là: vùng vận hành
Câu 5: tạo của opêron Lac ở E coli, vùng khởi động được kí hiệu là: P (promoter)
Câu 6: Trên sơ đồ cấu tạo của opêron Lac ở E coli, vùng vận hành được kí hiệu là: O (operator)
Câu 7: Trên sơ đồ cấu tạo của opêron Lac ở E coli, các gen cấu trúc được kí hiệu là: Z, Y, A
Câu 8: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, khi môi trường có lactôzơ thì:
prôtêin ức chế không gắn vào vùng vận hành
Câu 9: Enzim ARN polimeraza chỉ khởi động được quá trình phiên mã khi tương tác được với vùng:
khởi động
Câu 10: Theo mô hình operon Lac, vì sao prôtêin ức chế bị mất tác dụng?
Vì lactôzơ làm mất cấu hình không gian của nó
Câu 11: Điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn: phiên mã
Câu 12: Gen điều hòa opêron hoạt động khi môi trường: có hoặc không có chất cảm ứng
Câu 13: Trong cấu trúc của một opêron Lac, nằm ngay trước vùng mã hóa các gen cấu trúc là: vùngvận hành
Câu 14: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, khi môi trường không có lactôzơ thì
prôtêin ức chế sẽ ức chế quá trình phiên mã bằng cách: liên kết vào vùng vận hành
Câu 15: Khi nào thì prôtêin ức chế làm ngưng hoạt động của opêron Lac? Khi môi trường không cólactôzơ
Câu 16: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, lactôzơ đóng vai trò là: chất cảmứng
Câu 17: Khởi đầu của một opêron là một trình tự nuclêôtit đặc biệt gọi là: vùng khởi động
Câu 18: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hòa là:
Mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên vùng vận hành
Câu 19: Theo cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, khi có mặt của lactôzơ trong tế bào,
lactôzơ sẽ tương tác với: prôtêin ức chế