Đang tải... (xem toàn văn)
Các cá thể của 1 quần thể do đột biến có được KG nhất định làm thay đổi 1 số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối thì những cá thể đó sẽ có xu hướng giao phối với nhau tạo nên quần[r]
(1)Ôn thi lớp 9 Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
A GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ Q TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I Gen
1 Khái niệm
- Gen đoạn ADN mang thơng tin mã hố cho chuỗi pơlipeptit hay phân tử ARN Vd: Gen Hb mã hoá chuỗi pơlipeptit , gen t-ARN mã hố cho phân tử tARN
- Gen cấu trúc sinh vật nhân sơ có vùng mã hố liên tục (khơng phân mảnh), sinh vật nhân thực gen phân mảnh (bên cạnh đoạn exon mã hố axit amin cịn xen kẽ đoạn intron khơng mã hố axit amin) 2 Cấu trúc chung gen cấu trúc (gen mã hóa chuỗi Polipepetit)
Gen cấu trúc mã hố prơtêin gồm vùng trình tự nuclêơtit
- Vùng điều hoà: nằm đầu 3’ mạch mã gốc gen, có trình tự nuclêơtit đặc biệt giúp ARN
pơlimeraza nhận biết liên kết để khởi động trình phiên mã, đồng thời chứa trình tự nuclêơtit điều hồ q trình phiên mã
- Vùng mã hố: mang thơng tin mã hố axit amin Các gen sinh vật nhân sơ có vùng mã hố liên tục (gen khơng phân mảnh) Phần lớn gen sinh vật nhân thực có vùng mã hố khơng liên tục, xen kẽ đoạn mã hố axit amin (exon) đoạn khơng mã hố axit amin (itron) Vì vậy, gen gọi gen phân mảnh - Vùng kết thúc: nằm đầu 5’ mạch mã gốc gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã
II Mã di truyền:
1 Khái niệm: Mã di truyền trình tự xếp nuclêơtit gen (mạch gốc) quy định trình tự xếp axit amin prôtêin
2 Đặc điểm:
+ Mã di truyền đọc từ điểm theo chiều 3’=>5’, theo ba, khơng gối lên + Mã di truyền có tính phổ biến
+ Mã di truyền có tính đặc hiệu + Mã di truyền có tính thối hố III Q trình nhân đơi ADN:
1 Bước 1:(Tháo xoắn phân tử ADN): Nhờ enzim tháo xoắn mạch phân tử ADN tách dần lộ mạch khn tạo chạc hình chữ Y (chạc chép)
2 Bước 2:(Tổng hợp mạch ADN mới)
-2 mạch ADN tháo xoắn dùng làm mạch khuôn tổng hợp nên mạch theo nguyên tắc bổ sung( A liên kết với T, G liên kết với X)
-Mạch khn có chiều 3’ 5’ mạch tổng hợp liên tục cịn mạch khn có chiều 5’ 3’ mạch tổng hợp đoạn( Okazaki) sau nối lại với
3 Bước 3:( phân tử ADN tạo thành): Trong phân tử ADN có mạch phân tử ADN ban đầu( bán bảo toàn) mạch tổng hợp
B PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ I Phiên mã: (Tổng hợp ARN )
1 Cấu trúc chức loại ARN
- ARN thơng tin( mARN): Có cấu tạo mạch thẳng, khn cho q trình dịch mã ribơxơm
- ARN vận chuyển( tARN): Có nhiều loại tARN, phân tử tARN có ba đối mã (anticôdon) đầu để liên kết với axit amin tương ứng Vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tham gia tổng hợp chuỗi pôlipeptit - ARN ribôxôm( rARN): Là thành phần kết hợp với prôtêin tạo nên ribôxôm
2 Cơ chế phiên mã: (Tổng hợp ARN )
- Phiên mã trình tổng hợp ARN mạch khuôn ADN - Diễn biến trình phiên mã
ARN polimeraza bám vào vùng điều hịa làm gen tháo xoắn lộ mạch gốc có chiều 3’=>5’ bắt đầu phiên mã ARN polimeraza trượt mạch gốc theo chiều 3’=>5’
(2)tín hiệu kết thúc dừng phiên mã Một phân tử mARN giải phóng Ở sinh vật nhân thực mARN sau tổng hợp cắt bỏ đoạn Intron, nối đoạn Exon tạo thành mARN trưởng thành sẵn sằng tham gia dịch mã Kết quả: Tạo nên phân tử mARN mang thông tin di truyền từ gen tới ribôxôm để làm khuôn tổng hợp prôtêin
II Dịch mã: ( Tổng hợp prơtêin)
1 Hoạt hố axit amin: Nhờ enzim đặc hiệu ATP axit amin hoạt hoá gắn với tARN tương ứng tạo axit amin- tARN( aa- tARN)
2 Tổng hợp chuỗi pôlipeptit:
- Ribôxôm gắn với mã mở đầu AUG Met-tARN (anticôdon UAX) bổ sung xác với cơdon mở đầu - Các aa-tARN vận chuyển axit amin tới, anticôdon tARN bổ sung với cơdon mARN Enzim xúc tác hình thành liên kết peptit axit amin
- Ribôxôm dịch chuyển đến côdon tiếp tiếp tục tiếp xúc với mã kết thúc (khơng có axit amin vào Riboxom) dừng dịch mã hồn tất Một chuỗi Polipeptit hình thành
- Nhờ enzim đặc hiệu axit amin (Met) cắt khỏi chuỗi tạo thành chuỗi polipeptit hồn chỉnh Sau hình thành cấu trúc bậc cao thực chức sinh học Protein
- Một nhóm ribơxơm (pơlixơm) gắn với mARN giúp tăng hiệu suất tổng hợp prơtêin C, ĐIỀU HỒ HOẠT ĐỘNG GEN
1 Khái niệm: Điều hoà hoạt động gen điều hoà lượng sản phẩm gen tạo tế bào đảm bảo cho hoạt động sống tế bào phù hợp với điều kiện môi trường phát triển bình thường thể Điều hịa hoạt động gen mức độ phiên mã, dịch mã, sau phiên mã
- Ở sinh vật nhân sơ điều hoà hoạt động gen chủ yếu mức độ phiên mã
2 Cấu trúc opêron Lac E coli Opêron gen cấu trúc liên quan chức phân bố liền có chung chế điều hịa hoạt động
Cấu trúc Ôperon Lac:
Z,Y,A: Là gen cấu trúc mã hóa cho enzim phân giải Lactozo
O: Vùng vận hành trình tự nu đặc biệt để protein ức chế liên kết ngăn cản phiên mã
P: Vùng khởi động có trình tự nu để ARN polimeraza liên kết khởi động trình phiên mã Gen điều hịa khơng nằm Operon có vai trò điều hòa hoạt động Operon
3 Cơ chế điều hồ Hoạt động ơpêron Lac:
Khi mơi trường khơng có lactơzơ: gen điều hồ tổng hợp prôtêin ức chế Prôtêin ức chế gắn vào vùng vận hành (O) gen cấu trúc không phiên mã
Khi mơi trường có lactơzơ: Lactơzơ chất cảm ứng gắn với prôtêin ức chế prôtêin ức chế bị biến đổi không gắn vào vùng vận hành ARN polimeraza liên kết với vùng khởi động tiến hành phiên mã mARN Z, Y, A tổng hơp dịch mã tạo enzim phân hủy Lactozo Khi Lactozo cạn kiệt protein ức chế lại liên kết với vùng (O) trình phiên mã dừng lại
D ĐỘT BIẾN GEN
I Khái niệm dạng đột biến gen:
1 Khái niệm: Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen, liên quan đến cặp nuclêơtit làm thay đổi trình tự nu tạo alen
2 Các dạng đột biến gen:
Đột biến thay cặp nuclêôtit
Đột biến thêm cặp nuclêôtit
II Nguyên nhân chế phát sinh đột biến gen 1 Nguyên nhân
- Bên ngoài: tác nhân gây đột biến vật lý (tia phóng xạ, tia tử ngoại…), hoá học (các hoá chất 5BU, NMS…) hay sinh học(1 số virut…)
- Bên trong: rối loạn q trình sinh lí hóa sinh tế bào 2 Cơ chế phát sinh đột biến gen:
a) Sự kết cặp không nhân đơi AND. Trong q trình nhân đơi kết cặp không hợp đôi( không theo nguyên tắc bổ sung) dẫn đến phát sinh đột biến gen
(3)- Tia tử ngoại (UV) làm cho bazơ T mạch liên kết với đột biến - 5-brômua uraxin ( 5BU) gây thay cặp A-T G-X đột biến
- Virut viêm gan B, virut hecpet… đột biến
III Hậu ý nghĩa đột biến gen: 1 Hậu đột biến gen:
Đột biến thay cặp làm thay đổi trình axit amin Pro làm thay đổi chức Pro
Đột biến thêm, cặp nu làm mã di truyền bị đọc sai từ ba đột biến đến cuối gen làm thay đổi trình tự axit amin, chức pro Ở cấp độ phân tử đột biến gen thường trung tính Nếu đột biến làm thay đổi chức Pro thương có hại Tuy nhiên có số đột biến có lợi Tính có hại đột biến phụ thuộc mơi trường, tổ hợp gen 2 Vai trị ý nghĩa đột biến gen
a) Đối với tiến hoá
- Đột biến gen làm xuất alen tạo biến dị di truyền phong phú nguồn nguyên liệu cho tiến hoá b) Đối với thực tiễn: Cung cấp nguồn nguyên liệu cho trình tạo giống nghiên cứu di truyền E NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ
I Cấu trúc siêu hiển vi nhiễm sắc thể Thành phần: ADN + Protein Histon
- Nuclêôxôm: Một đoạn ADN (khoảng 146 cặp Nu) quấn quanh phân tử histôn - Chuỗi nuclêôxôm (mức xoắn 1) tạo sợi có đường kính = 11nm
- Sợi xoắn (mức 2) tạo sợi chất nhiễm sắc có đường kính = 30nm
- Sợi chất nhiễm sắc xoắn mức có đường kính = 300 nm hình thành Crơmatit có đường kính = 700 nm II Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
1 Mất đoạn
- NST bị đứt đoạn làm giảm số lượng gen NST thường gây chết
- Ở thực vật đoạn nhỏ NST ảnh hưởng loại khỏi NST gen không mong muốn số giống trồng
2 Lặp đoạn
- Một đoạn NST lặp lại hay nhiều lần làm tăng số lượng gen NST - Làm tăng giảm cường độ biểu tính trạng (có lợi có hại)
3 Đảo đoạn: Một đoạn NST bị đứt đảo ngược 1800 nối lại làm thay đổi trình tự gen NST làm ảnh hưởng đến hoạt động gen
4 Chuyển đoạn:
- Sự trao đổi đoạn NST xảy NST không cặp tương đồng làm thay đổi kích thước, cấu trúc gen, nhóm gen liên kết thường bị giảm khả sinh sản
G ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ I Đột biến lệch bội
1 Khái niệm phân loại
a)Khái niệm: Làm thay đổi số lượng NST hay số cặp tương đồng b)Phân loại:
-Thể một: cặp NST NST NST có dạng 2n - -Thể không: cặp NST NST NST có dạng 2n - -Thể ba: cặp NST thêm NST NST có dạng 2n + -Thể bốn: cặp NST thêm NST NST có dạng 2n + 2 Cơ chế phát sinh
a) Trong giảm phân
- Do phân ly NST không bình thường hay số cặp kết tạo giao tử thiếu, thừa NST (n -1; n + giao tử lệch nhiễm)
- Các giao tử kết hợp với giao tử bình thường thể lệch bội
b) Trong nguyên phân
- Trong nguyên phân số cặp NST phân ly không bình thường hình thành tế bào lệch bội -Tế bào lệch bội tiếp tục nguyên phân phần thể có tế bào bị lệch bội thể khảm
(4)giảm khả sinh sản…
4 Ý nghĩa Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá chọn giống II Đột biến đa bội
1 Khái niệm chế phát sinh thể tự đa bội
a) Khái niệm: Là dạng đột biến làm tăng số nguyên lần NST đơn bội loài lớn 2n ( 3n,4n,5n, ) b) Cơ chế phát sinh
- Dạng 3n kết hợp giao tử n với giao tử 2n (giao tử lưỡng bội)
- Dạng 4n kết hợp giao tử 2n lần nguyên phân hợp tử tất cặp NST không phân ly
2 Khái niệm chế phát sinh thể dị đa bội
a) Khái niệm: Sự tăng số NST đơn bội loài khác tế bào b) Cơ chế hình thành:
- Do tượng lai xa đa bội hố 3 Hậu vai trị đột biến đa bội
- Tế bào đa bội thường có số lượng ADN tăng gấp bội tế bào to, quan sinh dưỡng lớn, sinh trưởng phát triển mạnh khả chống chịu tốt
- Đột biến đa bội đóng vai trị quan trọng tiến hố (hình thành lồi mới) trồng trọt ( tạo trồng suất cao )
* Kiến thức bổ sung:
- Các thể lệch bội tương tự thể đa bội lẻ thường khả sinh sản hữu tính khó khăn trình giảm phân tạo giao tử giảm phân sinh có giao tử khơng bình thường
- Nếu xét lôcut gen cặp NST thể đột biến lệch bội dạng ba đột biến đa bội dạng 3n có kiểu gen tương tự ví dụ Aaa giảm phân sinh loại giao tử sau:
- Giao tử bình thường A, a
- Giao tử khơng bình thường Aa, aa
- Các thể đa bội thường gặp thực vật động vật đặc biệt động vật bậc cao gặp thể động vật bị đa thường dẫn đến làm giảm sức sống, gây rối loạn giới tính, khả sinh sản hữu tính thường tử vong
* Một số đặc điểm phân biệt thể lệch bội thể đa bội
Thể lệch bội Thể đa bội
- Sự biến động số lượng NST xảy vài cặp - Số lượng NST cặp tăng giảm
- Thường có ảnh hưởng bất lợi đến thể đột biến thường có kiểu hình khơng bình thường - Thể lệch bội thường khả sinh sản hữu tính khó khăn giảm phân tạo giao tử
- Thể lệch bội gặp động vật thực vật - Sự biến động số lượng NST xảy tất cặp NST - Số lượng NST cặp có tăng số nguyên lần đơn bội
- Thường có lợi cho thể đột biến thể đa bội thường sinh trưởng , phát triển mạnh, chống chịu tốt - Thể đa bội chẵn sinh sản hữu tính bình thường cịn thể đa bội lẻ khó khăn sinh sản hữu tính - Thể đa bội thường gặp thực vật gặp động vật
CHƯƠNG II TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN I Phương pháp nghiên cứu di truyền học Menđen:
1 Phương pháp lai:
- Bước 1: Tạo dòng chủng tính trạng
- Bước 2: Lai dịng chủng khác biệt nhiều tính trạng phân tích kết lai đời F1, F2, F3
- Bước 3: Sử dụng toán xác suất để phân tích kết lai, sau đưa giả thuyết giải thích kết - Bước 4: Tiến hành chứng minh cho giả thuyết
2 Phương pháp phân tích lai Menđen: - Tỷ lệ phân ly F2 xấp xỉ 3:1
- Cho F2 tự thụ phấn phân tích tỷ lệ phân ly F3 Menđen thấy tỷ lệ 3: F2 thực chất tỷ lệ 1:1 II Hình thành học thuyết khoa học:
(5)- Mỗi tính trạng cặp nhân tố di truyền quy định tế bào nhân tố di truyền khơng hồ trộn vào
- Giao tử chứa thành viên cặp nhân tố di truyền - Khi thụ tinh giao tử kết hợp với cách ngẫu nhiên 2 Chứnh minh giả thuyết:
- Mỗi giao tử chứa thành viên cặp nhân tố di truyền hình thành loại giao tử loại chiếm 50%( 0,5)
- Xác suất đồng trội 0,5X 0,5=0,25 (1/4) - Xác suất dị hợp tử 0,25+ 0,25=0,5 (2/4) - Xác suất đồng lặn 0,5X 0,5=0,25 (1/4) 3 Quy luật phân ly:
- Mỗi tính trạng cặp alen quy định, có nguồn gốc từ bố, có nguồn gốc từ mẹ
- Các alen bố mẹ tồn tế bào thể cách riêng rẽ khơng hồ trộn vào
- Khi hình thành giao tử alen phân ly đồng giao tử cho 50% giao tử chứa alen 50% giao tử chứa alen
III Cơ sở tế bào học quy luật phân ly: 1 Quan niệm sau Menđen:
-Trong tế bào sinh dưỡng gen NST tồn thành cặp
-Khi giảm phân tạo giao tử alen, NST phân ly đồng giao tử 2 Quan niệm đại:
- Mỗi gen chiếm vị trí xác định NST gọi locut
- Một gen tồn trạng thái khác trạng thái gọi alen QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP
I Thí nghiệm lai hai tính trạng:
1 Thí nghiệm: Ptc Hạt vàng, trơn X Hạt xanh, nhăn F1 100% cho hạt vàng trơn
F2 315 hạt vàng, trơn: 108 hạt vàng nhăn: 101 hạt xanh, trơn: 32 hạt xanh nhăn 2 Giải thích:
A quy định hạt vàng; a quy định hạt xanh B quy định hạt trơn B; b quy định hạt nhăn
Ptc hạt vàng, trơn có kiểu gen AABB Ptc hạt xanh nhăn có kiểu gen aabb
- Viết sơ đồ lai đến F2 ta thu tỷ lệ phân ly kiểu hình là: 9/16 vàng, trơn ( A_B_ ); 3/16 vàng, nhăn (A_bb); 3/16 xanh, trơn (aaB_); 1/16 xanh, nhăn ( aabb)
II Cơ sở tế bào học:
1 Trường hợp 1: (Các gen A - hạt vàng B - hạt trơn; a - xanh b - hạt nhăn phân ly nhau) => Kết quả cho loại giao tử AB ab với tỷ lệ ngang
2 Trường hợp 2: (Các gen A - hạt vàng b - hạt nhăn ; a - xanh B - hạt trơn phân ly nhau) => Kết cho loại giao tử Ab aB với tỷ lệ ngang
Kết chung: Sự phân ly cặp NST theo trường hợp với xác suất nên kiểu gen AaBb cho loại giao tử : AB, Ab, aB, ab với tỷ lệ ngang
III Ý nghĩa quy luật Menđen - Dự đoán trước kết lai
- Là sở khoa học giả thích đa dạng phong phú sinh vật tự nhiên
- Bằng phương pháp lai tạo biến dị tổ hợp mong muốn chăn nuôi trồng trọt TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN
I Tương tác gen: tác tác động qua lại gen trình hình thành kiểu hình Bản chất tương tác sản phẩm chúng trình hình thành kiểu hình
1 Tương tác bổ sung
Khái niệm : Tương tác bổ sung kiểu tương tác gen tác động hình thành kiểu hình Ví dụ : A-B- quy định hoa đỏ ; kiểu : A-bb; aaB- ; aabb quy định hoa trắng
(6)2 Tương tác cộng gộp:
Khái niệm: Là kiểu tương tác gen trội chi phối mức độ biểu kiểu hình Ví dụ: Màu da người gen (A,B,C) nằm cặp NST tương đồng khác chi phối
- Phần lớn tính trạng số lượng (năng xuất) nhiều gen quy định tương tác theo kiểu cộng gộp quy định II Tác động đa hiệu gen:
1 Khái niệm: Một gen ảnh hưởng đến biểu nhiều tính trạng khác gọi gen đa hiệu 2, Ví dụ: HbA hồng cầu bình thường
- HbS hồng cầu lưỡi liềm gây rối loạn bệnh lý thể LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN
I Liên kết gen
1 Thí nghiệm: Ptc Thân xám, cánh dài X đen, cụt F1 100% thân xám, cánh dài ♂ F1 thân xám, cánh dài X ♀ thân đen, cánh, cụt
Fa thân xám, cánh dài: thân đen, cánh cụt 2 Giải thích:
- Mỗi NST gồm phân tử ADN Trên phân tử chứa nhiều gen, gen chiếm vị trí xác định ADN (lôcut) => gen NST di truyền => nhóm gen liên kết
- Số nhóm gen liên kết = số lượng NST đơn bội (n) II Hốn vị gen:
1 Thí nghiệm Moocgan tượng hoán vị gen: ♀ F1 thân xám, cánh dài X ♂ thân đen, cánh, cụt => Fa 495 thân xám, cánh dài : 944 thân đen, cánh cụt : 206 thân xám, cánh cụt : 185 thân đen, cánh dài 2 Cơ sở tế bào học tượng hoán vị gen:
- Gen quy định màu thân kích thước cánh nằm NST
- Trong giảm phân tạo giao tử xảy tiếp hợp dẫn đến trao đổi đoạn NST NST cặp tương đồng (đoạn trao đổi chứa gen trên) => hoán vị gen
- Tần số hoán vị gen (f%) = ∑ tỷ lệ giao tử hoán vị - Tần số hoán vị gen (f%)= 0% - 50% (f% 50%)
- Các gen gần NST f % nhỏ ngược lại f % lớn III Ý nghĩa tượng liên kết gen hoán vị gen:
1 Ý nghĩa tượng liên kết gen:
- Các gen NST di truyền Trong tự nhiên nhiều gen khác giúp sinh vật thích nghi với mơi trường tập hợp NST giúp trì ổn định lồi
- Trong chọn giống gây đột biến chuyển đoạn, chuyển gen có lợi vào NST tạo giống có đặc điểm mong muốn
2 Ý nghĩa tượng hoán vị gen:
- Do tượng hoán vị gen => tạo nhiều loại giao tử => hình thành nhiều tổ hợp gen tạo nguồn nguyên liệu biến dị di truyền cho q trình tiến hố cơng tác chọn giống
- Căn vào tần số hoán vị gen => trình tự gen NST (xây dựng đồ gen) - Quy ước 1% hoán vị gen =1 cM(centimoocgan)
- Bản đồ di truyền giúp dự đoán tần số tổ hợp gen phép lai, có ý nghĩa cơng tác chọn giống nghiên cứu khoa học
DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGỒI NHÂN I Di truyền liên kết với giới tính
1 NST giới tính chế tế bào học xác định giới tính NST a NST giới tính
- Là NST chứa gen quy định giới tính
- Cặp NST giới tính tương đồng (ví dụ XX) khơng tương đồng (ví dụ XY)
- Trên cặp NST giới tính XY đoạn tương đồng (giống NST) đoạn không tương đồng (chứa gen khác đặc trưng cho NST đó)
b Một số số kiểu NST giới tính + Dạng XX XY
(7)+ Dạng XX XO: Châu chấu ♀ XX, ♂ XO 2 Sự di truyền liên kết với giới tính:
a Gen NST X : Đặc điểm: gen quy định nằm NST X khơng có alen tương ứng Y nên đực (XY) có gen lặn biểu kiểu hình Tính trạng xuất giới tỷ lệ không Có tượng di truyền chéo (Bố truyền cho gái không cho trai)
b Gen NST Y
Đặc điểm : Gen nằm NST Y khơng có alen X Tính trạng biểu giới (chứa NST Y). Có tượng di truyển thẳng (Bố truyền cho trai)
c Ý nghĩa di truyền liên kết với giới tính:
Phát sớm giới tính vật ni giúp chăn ni hiệu cao II Di truyền ngồi nhân
1 Ví dụ: (cây hoa phấn Mirabilis jalapa)
Lai thuận: ♀ đốm X ♂ xanh => F1 100% đốm Lai nghịch: ♀ xanh X ♂ đốm => F1 100% xanh 2 Giải thích
- Khi thụ tinh giao tử đực truyền nhân cho trứng
- Các gen nằm tế bào chất (trong ty thể lục lạp) mẹ truyền cho qua tế bào chất trứng - Kiểu hình đời ln giống mẹ
Kết luận: Có hệ thống di truyền di truyền nhân di truyền nhân (di truyền theo dịng mẹ) ẢNH HƯỞNG CỦA MƠI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN
I Mối quan hệ gen tính trạng
1 Mối quan hệ: Gen (ADN) mARN Pơlipeptit Prơtêin tính trạng.
2 Đặc điểm: Sự biểu kiểu hình gen qua nhiều bước, nên bị nhiều yếu tố mơi trường bên bên chi phối
II Sự tương tác kiểu gen môi trường
1 Ví dụ 1: Thỏ Himalaya có lơng trắng muốt toàn thân, ngoại trừ đầu mút thể tai, bàn chân, đuôi mõm có lơng màu đen
- Giải thích: Những tế bào đầu mút thể có nhiệt độ thấp nên chúng có khả tổng hợp sắc tố melanin làm cho lơng đen
2 Ví dụ 2: Các hoa Cẩm tú trồng môi trường đất có độ pH khác cho màu hoa có độ đậm nhạt khác tím đỏ
3 Ví dụ 3: Ở trẻ em bệnh phêninkêtơ niệu gây thiểu trí tuệ hàng loạt rối loạn khác Nếu phát sớm, có chế độ ăn khoa học bệnh khơng biểu
- Nguyên nhân gen lặn NST thường quy định gây rối loạn chuyển hoá axit amin phêninnalanin III Mức phản ứng kiểu gen
1 Khái niệm: Tập hợp kiểu hình khác kiểu gen tương ứng với môi trường khác mức phản ứng kiểu gen
2 Đặc điểm
- Mỗi kiểu gen có mức phản ứng khác môi trường sống khác
- Tính trạng có hệ số di truyền thấp tính trạng có mức phản ứng rộng; thường tính trạng số lượng (năng suất, sản lượng trứng )
- Tính trạng có hệ số di truyền cao => tính trạng có mức phản ứng hẹp thường tính trạng chất lượng (Tỷ lệ Protein sữa hay gạo )
CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I Các đặc trưng di truyền quần thể
- Tần số alen : Là tỉ lệ số lượng alen tổng số loại alen khác gen quần thể thời điểm xác định
- Tần số kiểu gen : Là tỉ lệ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể II Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn giao phối gần.
1 Quần thể tự thụ phấn.
(8)Đồng hợp trội AA= ( )/2, dị hợp Aa = , đồng hợp lặn aa giống đồng hợp trội AA
Thành phần kiểu gen quần thể tự thụ phấn sau n hệ thay đổi theo chiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên
2 Quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết)
Giao phối gần tượng cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với Giao phối giao phối cận huyết dẫn đến làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể thay đổi theo chiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên
III Cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối
1 Quần thể ngẫu phối: Quần thể gọi ngẫu phối cá thể quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên
Trong quần thể ngẫu phối cá thể có kiểu gen khác kết đôi với cách ngẫu nhiên tạo nên lượng biến dị di truyền lớn QT làm nguồn nguyên liệu cho tiến hoá chọn giống
Duy trì đa dạng di truyền quần thể 2 Trạng thái cân di truyền quần thể
Một quần thể gọi trạng thái cân di truyền tỉ lệ kiểu gen (thành phần kiểu gen) quần thể tuân theo công thức sau: p2 + 2pq + q2 = 1
Định luật Hacđi - Vanbec
Trong quần thể lớn, ngẫu phối, khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể trì khơng đổi từ hệ sang hệ khác theo công thức : p2 + 2pq +q2 =1
Điều kiện nghiệm đúng
- Quần thể phải có kích thước lớn
- Các cá thể quần thể phải có sức sống khả sinh sản (khơng có chọn lọc tự nhiên) - Khơng xảy đột biến, có tần số đột biến thuận tần số đột biến nghịch
- Khơng có di - nhập gen
Cách xác định tần số alen quần thể trạng thái cân quần thể - Quần thể ngẫu phối hệ xuất phát có kiểu gen AA, Aa, aa Gọi h tỉ lệ kiểu gen AA, d tỉ lệ kiểu gen Aa, r tỉ lệ kiểu gen aa Gọi p tần số alen A, q tần số alen a ta có:
- Quần thể đạt cân theo Hacđi - Vanbec thỏa mãn biểu thức: p2 + 2pq + q2 =1 => d = p^2 ; h = 2pq ; r = q^2
Khi quần thể đạt cân theo Hacđi - Vanbec ta có : ;
Một số tập tự luận
Bài 1: quần thể P có cấu trúc di truyền là: 0,6AA + 0,2Aa + 0,2aa = 1 a tính tần số tương đối alen quần thể P
b quần thể P nói có trạng thái cân không? sao?
c Nếu xảy q trình ngẫu phối quần thể P nói cấu trúc di truyền nào? nêu nhận xét cấu trúc di truyền F1
d Nếu A quy định hạt vàng a quy định hạt xanh tỉ lệ kiểu hình hệ F1 nào? Bài 2: Cho hai quần thể giao phối có thành phần kiểu gen sau:
a Quần thể 0,25 AA : 0,50 Aa :0,25 aa b Quần thể 0,32 AA : 0,64 Aa :0,04 aa
Tính tần số tương đối alen quần thể.Trong hai quần thể quần thể trạng thái cân quần thể khơng cân bằng? giải thích?
Bài 3: Hãy cho biết quần thể trạng thái cân hácdi-Vanbéc quần thể không cân bằng? giải thích?
a Quần thể gồm tồn hoa trắng b Quần thể gồm toàn hoa đỏ
Biết màu sắc hoa gen quy định tính trạng hoa đỏ trội so với hoa trắng
(9)a Dựa vào đặc trưng di truyền quần thể, cho biết quần thể sâu tơ thay đổi theo hướng nào? b Nêu nhân tố gây biến đổi đó? Nhân tố chủ yếu? sao?
CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP I Tạo giống dựa nguồn biến dị tổ hợp
- Các gen nằm NST khác phân li độc lập, tổ ngẫu nhiên thụ tinh hình thành nên tổ hợp gen
- Chọn lọc tổ hợp gen mong muốn
- Tự thụ phấn giao phối cận huyết tạo dong thuần, chọn lọc kiểu gen mong muốn (dòng thuần)
II Tạo giống lai có ưu lai cao
1 Khái niệm ưu lai: Là tượng lai có suất, sức chống chịu, khả sinh trưởng phát triển cao vượt trội so với dạng bố mẹ
2 Cơ sở di truyền tượng ưu lai
Giả thuyết siêu trội: Ở trạng thái dị hợp tử nhiều cặp gen khác lai có kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với dạng bố mẹ có nhiều gen trạng thái đồng hợp tử kiểu gen AaBbCc có kiểu hình vượt trội so với AABBCC, aabbcc ,AAbbCC, AABBcc
3 Phương pháp tạo ưu lai
- Tạo dòng : Cho tự thụ phấn qua - hệ
- Lai khác dòng: Lai dịng chủng để tìm tổ hợp lai có ưu lai cao • Ưu điểm: Con lai có ưu lai cao sử dụng vào mục đích kinh tế
• Nhược điểm: Tốn nhiều thời gian
- Ưu lai biểu cao F1 sau giảm dần qua hệ
TẠO GIỐNG MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO I Tạo giống phương pháp gây đột biến
1 Quy trình: gồm bước
+ Xử lí mẫu vật tác nhân đột biến
+ Chọn lọc cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn + Tạo dịng chủng
- Lưu ý : phương pháp đặc biệt có hiệu với vi sinh vật 2 Một số thành tựu tạo giống việt nam
- Xử lí tác nhân đột biến lí hố thu nhiều chủng vsv, lúa, đậu tương Có nhiều đặc tính quý - Sử dụng cônxisin tạo dâu tằm tứ bội
- Táo gia lộc xử lí NMU táo má hồng cho suất cao II Tạo giống công nghệ tế bào
1 Công nghệ tế bào thực vật - Nuôi cấy mô, tế bào
- Lai tế báo sinh dưỡng hay dung hợp tế bào trần - Chọn dịng tế bào xơma
- Ni cấy hạt phấn, nỗn 2 Cơng nghệ tế bào động vật a Nhân vơ tính động vật
- Nhân vơ tính động vật nhân từ tế bào xơma, khơng cần có tham gia nhân tế bào sinh dục, cần tế bào chất noãn bào
Các bước tiến hành
+ Tách tế bào tuyến vú cừu cho nhân, ni phịng thí nghiệm + Tách tế bào trứng loại bỏ nhân cừu khác
+ Chuyển nhân tế bào tuyến vú vào tế bào trứng bỏ nhân + Nuôi cấy môi trường nhân tạo để trứng phát triển thành phôi + Chuyển phơi vào tử cung cừu mẹ để mang thai
Ý nghĩa:
(10)- Tạo động vật mang gen người nhằm cung cấp quan nội tạng cho người bệnh b Cấy truyền phôi
Phôi tách thành nhiều phần riêng biệt, phần sau phát triển thành phơi riêng biệt TẠO GIỐNG MỚI NHỜ CÔNG NGHỆ GEN.
1 Khái niệm công nghệ gen, sinh vật biến đổi gen
Cơng nghệ gen : Là quy trình tạo tế bào sinh vật có gen bị biến đổi có thêm gen Kỹ thuật chuyển gen: Tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào sang tế bào khác
Sinh vật biến đổi gen: Là sinh vật mà hệ gen biến đổi phù hợp với lợi ích người Như đưa thêm gen lạ vào hệ gen, loại bỏ làm bất hoạt gen hệ gen
2 Các bước kỹ thuật chuyển gen a Tạo ADN tái tổ hợp
- Tách chiết thể truyền gen cần chuyển khỏi tế bào
- Xử lí loại enzim giới hạn để tạo loại đầu dính bổ sung - Dùng enzim nối để gắn gen cần chuyển vào thể truyền tạo ADN tái tổ hợp
b Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận: Dùng muối canxi clorua xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng qua
c Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp - Chọn thể truyền có gen đánh dấu
- Bằng kỹ thuật định nhận biết sản phẩm đánh dấu DI TRUYỀN Y HỌC
I Khái niệm di truyền y học
Là phận di truyền người, chuyên nghiên cứu phát chế gây bệnh di truyền đề xuất biện pháp phòng ngừa, cách chữa trị bệnh di truyền người
II Bệnh di truyền phân tử
Khái niệm : Là bệnh mà chế gây bệnh phần lớn đột biến gen gây nên Ví dụ : bệnh phêninkêtơ - niệu
+ Người bình thường: gen tổng hợp enzim chuyển hố phêninalanin => tirơzin
+Người bị bệnh : gen bị đột biến không tổng hợp enzim nên phêninalanin tích tụ máu lên não đầu độc tế bào
- Chữa bệnh: phát sớm trẻ cho ăn kiêng III Hội chứng bệnh liên quan đế đột biến NST
- Các đột biến cấu trúc hay số lượng NST thường liên quan đến nhiều gen gây hàng loạt tổn thương hệ quan người bệnh nên thường gọi hội chứng bệnh
- Ví dụ : hội chứng đao
- Cơ chế : NST 21 giảm phân khơng bình thường (ở người mẹ ) cho giao tử mang NST 21, thụ tinh kết hợp với giao tử bình thường có NST 21 tạo thành hợp tử 3NST 21 => thể mang 3NST 21 gây nên hội chứng đao
- Cách phịng bệnh : Khơng nên sinh tuổi cao IV Bệnh ung thư
- Khái niệm: loại bệnh đặc trưng tăng sinh khơng kiểm sốt số loại tế bào thể dẫn đến hình thành khối u chèn ép quan thể khối u gọi ác tính tế bào có khả tách khỏi mơ ban đầu di chuyển đến nơi khác thể tạo khối u khác
- Nguyên nhân, chế : đột biến gen, đột biến NST
+ Đặc biệt đột biến xảy loại gen : - Gen quy đinh yếu tố sinh trưởng + Gen ức chế khối u
- Cách điều trị : - chưa có thuốc điều trị, dùng tia phóng xạ hố chất để diệt tế bào ung thư - Thức ăn đảm bảo vệ sinh, môi trường lành
BẢO VỆ VỐN GEN CỦA LOÀI NGƯỜI VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÃ HỘI CỦA DI TRUYỀN HỌC. I Bảo vệ vốn gen loài người
1 Tạo môi trường nhằm hạn chế tác nhân gây đột biến - Trồng cây, bảo vệ rừng…
(11)- Là hình thức chuyên gia di truyền đưa tiên đoán khả đứa trẻ sinh có mắc tật, bệnh di truyền không cho cặp vợ chồng lời khun có nên sinh khơng, có làm để tránh cho đời đứa trẻ tật nguyền
- Kỹ thuật : chuẩn đoán bệnh, xây dựng phả hệ người bệnh, chuẩn đoán trước sinh - Xét nghiệm trước sinh :
Là xét nghiệm phân tích NST,ADN xem thai nhi có bị bệnh di truyền hay không Phương pháp : + chọc dò dịch ối
+ sinh thiết tua thai
3 Liệu pháp gen- kỹ thuật tương lai
- Là kỹ thuật chữa bệnh thay gen bệnh gen lành - Về nguyên tắc kỹ thuật chuyển gen
- Quy trình :
- Một số khó khăn gặp phải : vi rút gây hư hỏng gen khác( khơng chèn gen lành vào vị trí gen vốn có NST )
II Một số vấn đề xã hội di truyền học 1 Tác động xã hội việc giải mã gen người
Việc giải mã gen người ngồi tích cực mà đem lại làm xuất nhiều vấn đề tâm lý xã hội 2 Vấn đề phát sinh công nghệ gen công nghệ tế bào
- Phát tán gen kháng thuốc sang vi sinh vật gây bệnh
- An toàn sức khoẻ cho người sử dụng thực phẩm biến đổi gen 3 vấn đề di truyền khả trí tuệ
a) Hệ số thông minh ( IQ)
được xác định trắc nghiệm với tập tích hợp có độ khó tăng dần b) Khả trí tuệ di truyền
- Tập tính di truyền có ảnh hưởng định tới khả trí tuệ
4 Di truyền học với bệnh AIDS: Để làm chậm tiến triển bệnh người ta sử dụng biện pháp di truyền nhằm hạn chế phát triển virut HIV
PHẦN SÁU: TIẾN HOÁ CHƯƠNG I: BẰNG CHỨNG VÀ CƠ CHẾ TIẾN HOÁ
I chứng tiến hoá 1 Bằng chứng giải phẫu so sánh:
a) Cơ quan tương đồng:
- Các quan loài khác bắt nguồn từ quan loài tổ tiên quan giữ chức khác
b) Cơ quan tương tự:
- Những quan thực chức không bắt nguồn từ ngồn gốc 2 Bằng chứng phôi sinh học:
a) Q trình phát triển phơi:
- lồi động vật có xương sống giai đoạn trưởng thành khác lại có giai đoạn phát triển phơi giống
- Các lồi có họ hàng gần gũi phát triển phôi chúng giống ngược lại
b) Kết luận:
Dựa vào trình phát triển phôi sở để xác định quan hệ họ hàng loài 3 Bằng chứng địa lý sinh vật học:
a) Đặc điểm: Các cá thể lồi có khu phân bố địa lý Sự giống sinh vật chủ yếu chúng có chung nguồn gốc sống môi trường giống
b) Nguyên nhân: Sự gần gũi mặt địa lý giúp loài dễ phát tán loài cháu 4 Bằng chứng tế bào học sinh học phân tử:
- Các tế bào tất loài sinh vật sử dụng chung mã di truyền, dùng 20 loại axit amin để cấu tạo nên prôtêin chứng tỏ chúng tiến hoá từ tổ tiên chung
(12)khác cho ta biết mối quan hệ lồi
HỌC THUYẾT TIẾN HỐ LAMC VÀ HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ ĐACUYN I Học thuyết tiến hoá Lamac
1 Nội dung học thuyết
- Tiến hố phát triển có kế thừa lịch sử, theo hướng từ đơn giản đến phức tạp
- Sự thay đổi cách chậm chạp liên tục môi trường sống nguyên nhân phát sinh loài từ loài tổ tiên ban đầu
2 Cơ chế tiến hoá
- Mỗi sinh vật chủ động thích ứng với thay đổi môi trường cách thay đổi tập quán hoạt động quan
- Từ lồi ban đầu mơi trường sống thay đổi theo nhiều hướng khác sinh vật hướng biến đổi để phù hợp với môi trường sống qua thời gian hình thành lồi
3 Hạn chế
- Lamac chưa phân biệt biến di truyền biến dị không di truyền
- Trong q trình tiến hố sinh vật chủ động biến đổi để thích nghi với mơi trường
- Trong q trình tiến hố khơng có lồi đào thải mà chuyển đổi từ loài sang loài khác II Học thuyết tiến hóa Đacuyn
1 Nội dung chính a) Quần thể sinh vật:
- Có xu hướng trì kích thước khơng đổi trừ có biến đổi bất thường môi trường - Số lượng sinh nhiều nhiều so với số lượng sống sót đến tuổi trưởng thành b) Biến dị:
- Các cá thể sinh lứa có sai khác (biến dị cá thể) biến dị di truyền cho đời sau
- Tác động trực tiếp ngoại cảnh hay tập quán hoạt động động vật gây biến đổi đồng loạt theo hướng xác định tương ứng với điều kiện ngoại cảnh có ý nghĩa chọn giống tiến hố
c) Chọn lọc:
- Chọn lọc tự nhiên: giữ lại cá thể thích nghi với mơi trường sống đào thải cá thể thích nghi
- Chọn lọc nhân tạo: giữ lại cá thể có biến dị phù hợp với nhu cầu người loại bỏ cá thể có biến dị khơng mong muốn đồng thời chủ động tạo sinh vật có biến dị mong muốn
d) Nguồn gốc loài: Các loài trái đất tiến hoá từ tổ tiên chung. 2 Ý nghĩa học thuyết Đacuyn
- Nêu lên nguồn gốc loài
- Giải thích thích nghi sinh vật đa dạng sinh giới
- Các trình chọn lọc ln tác động lên sinh vật làm phân hố khả sống sót sinh sản chúng qua tác động lên quần thể
HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ TỔNG HỢP
I Quan niệm tiến hố nguồn ngun liệu tiến hóa 1 Tiến hoá nhỏ tiến hoá lớn
- Tiến hố nhỏ q trình biến đổi cấu trúc di truyền quần thể (biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể)
- Sự biến đổi cấu trúc di truyền quần thể đến lúc làm xuất cách li sinh sản với quần thể gốc → hình thành lồi
- Tiến hố nhỏ diễn quy mơ nhỏ, phạm vi loài
- Thực chất tiến hố lớn q trình biến đổi quy mô lớn , trải qua hàng triệu năm , làm xuất đơn vị phân loại loài : chi , họ , , lớp , ngành
2 Nguồn biến dị di truyền quần thể
- Nguồn nguyên liệu cung cấp cho trình tiến hố biến dị di truyền ( BDDT ) di nhập gen - Biến dị di truyền + Biến dị đột biến ( biến dị sơ cấp )
(13)1 Đột biến
- Đột biên làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể → nhân tố tiến hoá
- Đột biến gen nhỏ từ 10-6 – 10-4 thể có nhiều gen nên tần số đột biền gen lại lớn
- Đột biến gen cung cấp nguồn nguyên liệu sơ cấp cho q trình tiến hố 2 Di - nhập gen
- Di nhập gen tượng trao đổi cá thể giao tử quần thể
- Di nhập gen làm thay đổi thành phần kiểu gen tần số alen quần thể, làm xuất alen 3 Chọn lọc tự nhiên ( CLTN )
- CLTN trình phân hố khả sống sót sinh sản cá thể với kiểu gen khác quần thể
- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình gián tiếp làm biến đổi tần số kiểu gen, tần số alen quần thể - CLTN quy định chiều hướng tiến hoá CLTN nhân tố tiến hố có hướng
- Tốc độ thay tần số alen tuỳ thuộc vào + Chọn lọc chống gen trội
+ Chọn lọc chống gen lặn 4 Các yếu tố ngẫu nhiên.
- Làm thay đổi tần số alen theo hướng không xác định
- Sự biến đổi ngẫu nhiên cấu trúc di truyền hay xảy với quần thể có kích thước nhỏ Giao phối không ngẫu nhiên (giao phối có chọn lọc, giao phối cận huyết, tự phối)
- Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen quần thể lại làm thay đổi thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng tăng dần thể đồng hợp, giảm dần thể dị hợp
- Giao phối không ngẫu nhiên nhân tố tiến hố
- Giao phối khơng ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen quần thể, giảm đa dạng di truyền Q TRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ THÍCH NGHI
I/ Khái niệm đặc điểm thích nghi
1 Khái niệm: Các đặc điểm giúp sinh vật thích nghi với mơi trường làm tăng khả sống sót sinh sản của chúng
2 Đặc điểm quần thể thích nghi
- Hồn thiện khả thích nghi sinh vật quần thể từ hệ sang hệ khác
- Làm tăng số lượng cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi quần thể từ hệ sang hệ khác
II/ Quá trình hình thành quần thể thích nghi
1 Q trình hình thành quần thể thích nghi: q trình làm tăng dần số lượng số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi mơi trường thay đổi theo hướng xác định khả thích nghi khơng ngừng hồn thiện Q trình phụ thuộc vào q trình phát sinh đột biến tích luỹ đột biến; trình sinh sản; áp lực CLTN
2 Vai trị CLTN:
CLTN đóng vai trị sàng lọc làm tăng số lượng cá thể có KH thích nghi tồn sẵn quần thể tăng cường mức độ thích nghi đặc điểm cách tích lũy alen tham gia qui định đặc điểm thích nghi
III Sự hợp lí tương đối đặc điểm thích nghi:
- Các đặc điểm thích nghi mang tính tương đối mơi trường thích nghi mơi trường khác lại khơng thích nghi
- Vì khơng thể có sinh vật có nhiều đặc điểm thích nghi với nhiều mơi trường khác LỒI
I.Khái niệm loài sinh học.
1.Khái niệm: Lồi sinh học một nhóm quần thể gồm cá thể có khả giao phối với tự nhiên sinh có sức sống, có khả sinh sản cách li sinh sản với nhóm quần thể khác 2 Các tiêu chuẩn phân biệt loài
(14)-Tiêu chuẩn hoá sinh -Tiêu chuẩn cách li sinh sản
Để phân biệt hai quần thể thuộc hai loài khác hay loài sử dụng têu chuẩn cách li sinh sản xác Trường hợp hai quần thể có đặc điểm hình thái giống nhau, sống khu vực địa lí Khơng giao phối với có giao phối lại sinh đời bất thụ thuộc hai quần thể thuộc hai loài khác
II.Các chế cách li sinh sản loài 1.Khái niệm:
-Cơ chế cách li chướng ngại vật làm cho sinh vật cách li
-Cách li sinh sản trở ngại (trên thể sinh vật ) sinh học ngăn cản cá thể giao phối với ngăn cản việc tạo lai hữu thụ sinh vật sống chỗ
2.Các hình thức cách li sinh sản *Hình thức
Nội dung Cách li trước hợp tử Cách li sau hợp tử
Khái niệm Những trở ngại ngăn cản sinh vật giao phối với Những trở ngại ngăn cản việc tạo lai ngăn cản tạo lai hữu thụ
đặc điểm -Cách li nơi cá thể sinh cảnh không giao phối với
-cách li tập tính cá thể thuộc lồi có tập tính riêng biệt khơng giao phối với
-cách li mùa vụ cá thể thuộc loài khác sinh sản vào mùa vụ khác nên chúng khơng có điều kiện giao phối với
-cách li học: cá thể thuộc lồi khác nên chúng khơng giao phối với Con lai có sức sống khơng sinh sản hữu tính khác biệt cấu trúc di truyền cân gen giảm khả sinh sản Cơ thể bất thụ hồn tồn
*Vai trị
-đóng vai trị quan trọng hình thành lồi -duy trì tồn vẹn lồi
Q TRÌNH HÌNH THÀNH LỒI I Hình thành lồi khác khu vực địa lý.
- Vai trò cách ly địa lý q trình hình thành lồi
+ Cách ly địa lý trở ngại địa lý làm cho cá thể quần thể bị cách ly giao phối với
+ Các ly địa lý có vai trị trì khác biệt vốn gen quần thể nhân tố tiến hóa tạo
- Do quần thể sống cách biệt khu vực địa lý khác nên chọn lọc tự nhiên nhân tố tiến hóa khác tạo nên khác biệt vốn gen quần thể khác biệt di truyền quần thể tích tụ dẫn đến xuất cách ly sinh sản lồi hình thành
II Hình thành lồi khu vực địa lí :
1 Hình thành lồi cách li tập tính cách li sinh thái : a Hình thành lồi cách li tập tính:
Các cá thể quần thể đột biến có KG định làm thay đổi số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối cá thể có xu hướng giao phối với tạo nên quần thể cách li với quần thể gốc.Lâu dần , khác biệt vốn gen giao phối không ngẫu nhiên nhân tố tiến hố khác phối hợp tác động dẩn đến cách li sinh sản hình thành nên lồi
b Hình thành lồi cách li sinh thái:
Hai quần thể lồi sống khu vực địa lí hai ổ sinh thái khác lâu dần dẫn đến cách li sinh sản hình thành lồi
2 Hình thành lồi nhờ lai xa đa bội hố TIẾN HĨA LỚN
1 Khái niệm tiến hoá lớn :
Là trình biến đổi qui mơ lớn , trải qua hàng triệu năm làm xuất đơn vị phân loại loài 2 Đối tượng nghiên cứu :
- Hoá thạch
(15)học phân tử
3 Đặc điểm tiến hoá sinh giới :
- Các lồi SV tiến hố từ tổ tiên chung theo kiểu tiến hoá phân nhánh tạo nên sinh giới vô đa dạng - Các nhóm lồi khác phân loại thành nhóm phân loại :
Lồi - Chi - Họ - Bộ - Lớp - Ngành - Giới
- Tốc độ tiến hố hình thành lồi nhóm sinh vật khác
- Một số nhóm SV tiến hoá tăng dần mức độ tổ chức thể từ đơn giản đến phức tạp - Một số khác lại tiến hoá theo kiểu đơn giản hoá mức độ tổ chức thể
NGUỒN GỐC SỰ SỐNG I Tiến hóa hóa học
- Quá trình hình thành chất hữu đơn giản từ chất vơ - Q trình trùng phân tạo nên đại phân tử hữu
- Cơ chế nhân đôi ADN, tổng hợp ARN - Cơ chế dịch mã tổng hợp Protein II Tiến hóa tiền sinh học
- Các đại phân tử xuất nước tập trung với nhau, phân tử lipit đặc tính kị nước hình thành lớp màng bao bọc đại phân tử hữu => giọt nhỏ (Cơaxecva) Các Cơaxecv có khả trao đổi chất, khả phân chia trì thành phần hố học CLTN giữ lại hình thành tế bào sơ khai
- Từ tế bào sơ khai qua q trình tiến hóa sinh học hình thành loài ngày SỰ PHÁT TRIỂN SỰ SỐNG QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT
I Hóa thạch
1 Định nghĩa Hóa thạch di tích sinh vật sống thời đại trước, tồn lớp đất đá. 2 Sự hình thành hóa thạch
Sinh vật chết đi, phần mềm bị phân hủy, phần cứng cịn lại đất Đất bao phủ ngồi tạo khoảng trống Các chất khống lấp đầy khoảng trống, hình thành hóa thạch
Sinh vật bảo tồn nguyên vẹn băng, hổ phách, khơng khí khơ 3 Ý nghĩa
- Xác định lịch sử xuất hiện, phát triển, diệt vong sinh vật - Xác định tuổi lớp đất đá chứa chúng ngược lại
- Nghiên cứu lịch sử vỏ đất II Sự phân chia thời gian địa chất
1 Phương pháp xác định tuổi đất hóa thạch
- Dựa vào lượng sản phẩm phân rã ngun tố phóng xạ (Ur235, K40) => xác đến vài triệu năm => sử dụng để xác định mẫu có độ tuổi hàng tỉ năm
- Dựa vào lượng C đồng vị phóng xạ (C12, C14) => xác vài trăm năm => sử dụng mẫu có độ tuổi < 50000 năm
2 Căn phân định thời gian địa chất
- Dựa vào biến đổi lớn địa chất, khí hậu để phân định mốc thời gian địa chất - Dựa vào hóa thạch điển hình
=> Chia làm đại: Thái cổ, Nguyên sinh, Cổ sinh, Trung sinh, Tân sinh SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI
I Q trình phát sinh lồi người đại.
1 Bằng chứng nguồn gốc động vật loài người. a Sự giống người thú.
Giải phẫu so sánh Người thú giống thể thức cấu tạo
- Bộ xương gồm phần tương tự, nội quan có lơng mao, phân hóa (cửa, nanh, hàm), đẻ ni sữa
- Cơ quan thối hóa: ruột thừa, nếp thịt khóe mắt
Bằng chứng phơi sinh học: Phát triển phôi người lặp lại giai đoạn phát triển động vật Hiện tượng lại giống
Bằng chứng tế bào sinh học phân tử
(16)Thuộc lớp thú (Mammalia) Bộ linh trưởng (Primates)- Họ người (Homonidae)- Chi người (Homo)- Loài người (Homo sapiens)
2 Các dạng vượn người hóa thạch q trình hình thành lồi người.
- Từ lồi vượn người cổ đại Tiến hóa hình thành Homo để sau tiếp tục tiến hóa hình thành nên loài người H.Sapiens (H.habilis => H.erectus => H.sapiens)
II Người đại tiến hóa văn hóa
Người đại có đặc điểm: Bộ não lớn trí tuệ phát triển.
Có tiếng nói phép phát triển tiếng nói Bàn tay với ngón tay linh hoạt giúp chế tạo sử dụng công cụ lao động => Có khả tiến hóa văn hóa: Di truyền tín hiệu thứ (truyền đạt k/nghiệm )=> XH ngày phát triển (từ công cụ đá=> sử dụng lửa=> tạo quần áo=> chăn nuôi, trồng trọt KH,CN
- Nhờ có t.hóa văn hóa mà người nhanh chóng trở thành lồi thống trị tự nhiên, có ảnh hưởng nhiều đến t,hóa lồi khác có khả điều chỉnh chiều hướng tiến hóa
PHẦN BẢY : SINH THÁI HỌC
CHƯƠNG I CÁ THỂ VÀ QUẦN THỂ SINH VẬT MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI I môi trường sống nhân tố sinh thái.
1.Khái niệm phân loại môi trường
a.Khái niệm: Môi trường sống sinh vật bao gồm tất nhân tố xung quanh sinh vật,có tác động trực tiếp gián tiếp làm ảnh hưởng tới tồn tại, sinh trưởng, phát triển hoạt động sinh vật
b.Phân loại Môi trường nước, Môi trường đất, môi trường khơng khí, Mơi trường sinh vật 2.Các nhân tố sinh thái
a.Nhân tố sinh thái vô sinh:(nhân tố vật lí hóa học) khí hậu,thổ nhưỡng ,nước địa hình b.Nhân tố hữu sinh: vi sinh vật, nấm, động vật, thực vật người
II.Giới hạn sinh thái
1 Giới hạn sinh thái: khoảng giá trị xác định nhân tố sinh thái mà khoảng sinh vật tồn phát triển
- Khoảng thuận lợi: khoảng nhân tố sinh thái mức độ phù hợp cho sinh vật sinh thực chức sống tốt
- Khoảng chống chịu: khoảng nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sống sinh vật
2 ổ sinh thái :Là khơng gian sinh thái mà điều kiện môi trường quy định tồn phát triển không hạn định cá thể loài
- ổ sinh thái gồm: ổ sinh thái riêng ổ sinh thái chung
- Sinh vật sống ổ sinh thái thường phản ánh đặc tính ổ sinh thái thơng qua dấu hiệu hình thái chúng
- Nơi ở: nơi cư trú loài
III Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống 1.Thích nghi sinh vật với ánh sáng
- Thực vật thích nghi khác với điều kiện chiếu sáng mơi trường Có hai nhóm chính:cây ưa sáng ưa bóng
- Động vật:dùng ánh sáng để định hướng,hình thành hướng thích nghi:ưa hoạt động ban ngày ưa hoạt động ban đêm
2.Thích nghi sinh vật với nhiệt độ
a Quy tắc kích thước thể: Động vật đẳng nhiệt vùng ơn đới có kích thước > động vật loài vùng nhiệt đới
b Quy tắc kích thước phận tai ,đuôi, chi
QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ CÁC MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ I Quần thể sinh vật trình hình thành quần thể sinh vật
1 Quần thể sinh vật
Là tập hợp cá thể loài, sinh sống khoảng không gian xác định, vào thời gian định, có khả sinh sản tạo hệ
2.Quá trình hình thành quần thể sinh vật
(17)II Quan hệ cá thể quần thể sinh vật
1 Quan hệ hỗ trợ: quan hệ cá thể loài nhằm hỗ trợ hoạt động sống -Ví dụ:hiện tượng nối liền rễ thơng
Chó rừng thường quần tụ đàn
-ý nghĩa: + đảm bảo cho quần thể tồn tạ ổn định + khai thác tối ưu nguồn sống
+ tăng khả sống sót sinh sản
2 Quan hệ cạnh tranh: quan hệ cá thể loài cạnh tranh hoạt động sống -Ví dụ: thực vật cạnh tranh ánh sang, động vật cạnh tranh thức ăn,nơi ở,bạn tình
-ý nghĩa: + trì mật độ cá thể phù hợp quần thể + đảm bảo thúc đẩy quần thể phát triển
CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ I Tỉ lệ giới tính
Tỉ lệ giới tính: tỉ lệ số lượng thể đực quần thể
Tỉ lệ giới tính thay đổi chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: môi trường sống, mùa sinh sản, sinh lý Tỉ lệ giới tính quần thể đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu sinh sản quần thể điều kiện môi trường thay đổi
II Nhóm tuổi
Quần thể có nhóm tuổi đặc trưng thành phần nhóm tuổi quần thể ln thay đổi tùy thuộc vào lồi điều kiện sống môi trường
III Sự phân bố cá thể Có kiểu phân bố + Phân bố theo nhóm + Phân bố đồng điều + Phân bố ngẫu nhiên
IV Mật độ cá thể: Mật độ thể quần thể số lượng thể đơn vị diện tích hay thể tích quần thể Mật độ cá thể có ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống môi trường, tới khả sinh sản tử vong cá thể
V Kích thước quần thể sinh vật 1.Kích thước tối thiểu kích thước tối đa
- Kích thước của quần thể số lượng cá thể đặc trưng (hoặc khối lượng hay lượng tích lũy cá thể) phân bố khoảng không gian quần thể
- Ví dụ: quần thể voi 25 con, quần thể gà rừng 200
- Kích thước tối thiểu số lượng cá thể mà quần thể cần có để trì phát triển
- Kích thước tối đa giới hạn cuối số lượng mà quần thể đạt được, phù hợp với khả cung cấp nguồn sống môi trường
2.Những nhân tố ảnh hưởng tới kích thước quần thể sinh vật
a Mức độ sinh sản quần thể
Là số lượng cá thể quần thể sinh đơn vị thời gian
b Mức tử vong quần thể
Là số lượng cá thể quần thể bị chết đơn vị thời gian
c Phát tán cá thể quần thể
- Xuất cư tượng số cá thể rời bỏquần thể đến nơi sống
- Nhập cư tượng số cá thể nằm quần thể chuyển tới sống quần thể VI.Tăng trưởng quần thể
- Điều kiện môi trường thuận lợi:
Tăng trưởng theo tiềm sinh học (đường cong tăng trưởng hình chữ J)
- Điều kiện mơi trường khơng hồn tồn thuận lợi: Tăng trưởng quần thể giảm (đường cong tăng trưởng hình chữ S)
VII Tăng trưởng quần thể Người
- Dân số giới tăng trưởng liên tục suốt trình phát triển lịch sử
(18)môi trường giảm sút, người
BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ I Biến động số lượng cá thể
1.Khái niệm :Biến động số lượng cá thể quần thể tăng giảm số lượng cá thể 2 Các hình thức biến động số lượng cá thể
a Biến động theo chu kỳ
Biến động số lượng cá thể quần thể theo chu kỳ biến động xảy thay đổi có chu kỳ điều kiện mơi trường
b Biến động số lượng không theo chu kỳ
Biến động số lượng cá thể quàn thể không theo chu kỳ biến động xảy thay đổi bất thường môi trường tự nhiên hay hoạt động khai thác tài nguyên mức người gây nên
II Nguyên nhân gây biến động điều chỉnh số lượng cá thể quần thể 1.Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể quần thể
a Do thay đổi nhân tố sinh thái vô sinh ( khí hậu, thổ nhưỡng)
- Nhóm nhân tố vô sinh tác động trực tiếp lên sinh vật mà không phụ thuộc vào mật độ cá thể quần thể nên cịn gọi nhóm nhân tố không phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái vô sinh ảnh hưởng đến trạng thái sinh lí cá thể Sống điều kiện tự nhiên không thuận lợi, sức sinh sản cá thể giảm, khả thụ tinh kém, sức sống non thấp
b Do thay đổi nhân tố sinh thái hữu sinh (cạnh tranh cá thể đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt) - Nhóm nhân tố hữu sinh ln bị chi phối mật độ cá thể quần thể nên gọi nhóm nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái hữu tính ảnh hưởng lớn tới khả tìm kiếm thức ăn, nơi 2 Sự điều chỉnh số lượng cá thể quần thể
- Quần thể sống mơi trường xác định ln có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể cách làm giảm làm tăng số lượng cá thể quần thể
- ĐK sống thuận lợi => quần thể tăng mức sinh sản + nhiều cá thể nhập cư tới => kích thước quần thể tăng - ĐK sống không tuận lợi => quần thể giảm mức sinh sản + nhiều cá thể xuất cư => kích thước quần thể giảm 3 Trạng thái cân quần thể