[Sinh] 2 Tóm tắt toàn bộ lí thuyết Sinh học lớp 12

TÓM TẮT TOÀN BỘ LÍ THUYẾT SINH HỌC LỚP 12
CHƯƠNG I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ 4
I. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN 4 1. Gen 4 2. Mã di truyền 4 3. Nhân đôi ADN 5
II. Phiên mã và dịch mã 5 1. Các loại ARN 5 2. Phiên mã 6
3. Dịch mã (xảy ra trong tế bào chất) 6
III. Điều hòa hoạt động của gen 7
IV. Đột biến gen (ĐBG) 7 1. Khái niệm 7 2. Phân loại 8
3. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh 8
V. Đột biến nhiễm sắc thể 9 1. Nhiễm sắc thể 9
2. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 9
3. Đột biến số lượng nhiễm sắc thể 9
CHƯƠNG II.TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN 11 I. Quy luật Menden 11
II. Tương tác gen và gen đa hiệu 11
III. Liên kết gen và hoán vị gen (Morgan) 11
IV. Di truyền liên kết nhiễm sắc thể giới tính 12
V. Di truyền ngoài nhân (Di truyền dòng mẹ) 12
VI. Ảnh hưởng của môi trường tới sự hình thành tính trạng 12
CHƯƠNG III. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ 13
CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC VÀO CHỌN GIỐNG 13
MỤC LỤC I. Chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp 13
1. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp 13
2. Tạo giống lai có ưu thế lai cao 13
II. Tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào 14
1. Tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến 14
2. Tạo giống bằng công nghệ tế bào 14
III. Tạo giống mới bằng công nghệ gen 15 1. Khái niệm 15 2. Quy trình 15 3. Ứng dụng 15
CHƯƠNG V. TIẾN HÓA 16
I. Bằng chứng tiến hóa 16
1. Bằng chứng trực tiếp 16
2. Bằng chứng gián tiếp 16
II. Học thuyết Lamac và Dacuyn 16
III. Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại 17
1. Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hóa 17 2. Nhân tố tiến hóa 17
IV. Loài và quá trình hình thành loài 19
1. Cơ chế cách li sinh sản giữa các loài 19 2. Hình thành loài mới 19
V. NGUỒN GỐC SỰ SỐNG 20 1. Tiến hóa hóa học 20
2. Tiến hóa tiền sinh học 20 3. Tiến hóa sinh học 21
VI. Sự phát triển sự sống qua các đại địa chất 21 1. Hóa thạch 21
2. Sự phát triển sự sống qua các đại địa chất 21
VII. Sự phát sinh loài người 21
CHƯƠNG VI. SINH THÁI HỌC 22
I. Môi trường sống và các nhân tố sinh thái 22
1. Môi trường sống và các nhân tố sinh thái 22 2. Giới hạn sinh thái 22 3. Ổ sinh thái 22
II. Quần thể sinh vật 23
1. Quần thể và các mối quan hệ giữa các sinh vật trong quần thể 23
2. Đặc trưng cơ bản của quần thể 23
3. Tăng trưởng của quần thể 24
4. Biến động số lượng cá thể 24
III. Quần xã sinh vật 25
1. Đặc trưng cơ bản của quần xã 25
2. Quan hệ giữa các loài trong quần xã 25 3. Diễn thế sinh thái 26
IV. Hệ sinh thái 26
1. Khái niệm và đặc điểm 26
2. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái 27 3. Tháp sinh thái 27
4. Chu trình sinh địa hoá và sinh quyển 28
5. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái 28 6. Sinh quyển 28
CHƯƠNG I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
I. GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 1. Gen
- Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi
polipeptit hay một phân tử ARN. - Một gen có 3 vùng:
+ Vùng điều hòa: Nằm ở đầu 3’ của mạch gốc của gen, là nơi để ARN polimeraza
bám vào khởi đầu phiên mã.
+ Vùng mã hóa: Mang thông tin mã hóa các axit amin.
+ Vùng kết thúc: Nằm ở đầu 5’ của mạch mã gốc, mang tín hiệu kết thúc phiên mã. - Các loại gen: O
+ Gen phân mảnh: Là loại gen chỉ có ở sinh vật nhân thực, có khả năng tạo ra A
được nhiều loại phân tử mARN trưởng thành.
+ Gen điều hòa: Là những gen mà sản phẩm của nó làm nhiệm vụ điều hòa ƯỢNG C
hoạt động của gen khác. T L
+ Gen cấu trúc: Là những gen còn lại. CHẤ THI 2. Mã di truyền
- Mã di truyền là mã bộ ba. (Nếu chỉ có 2 loại nu là A và G thì có số loại bộ ba là
23 = 8 loại; Nếu chỉ tính bộ ba mã hóa aa thì chỉ có 61 loại bộ ba) TÀI LIỆU ÔN
- Mã di truyền được đọc liên tục từ một điểm xác định trên mARN và không gối
lên nhau (mỗi loại phân tử mARN được đọc mã từ một điểm cố định).
- Mã di truyền có các đặc điểm sau:
+ Tính phổ biến: Tất cả các loài đều có bộ mã di truyền giống nhau, trừ một vài ngoại lệ.
+ Tính đặc hiệu: Một loại bộ ba chỉ mã hoá cho 1 loại aa, trừ các bộ ba kết thúc.
+ Tính thoái hoá: Một aa do nhiều bộ ba quy định, trừ bộ ba AUG và UGG.
- Lưu ý: Có 1 mã mở đầu là 5’AUG3’ và 3 mã kết thúc là 5’UAA3’, 5’ UAG3’, 5’ UGA3’. 4 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 3. Nhân đôi ADN - Quá trình nhân đôi ADN: Bước 1: Tháo xoắn ADN
ADN tách 2 mạch tạo chạc chữ Y nhờ Enzym tháo xoắn.
Bước 2: Tổng hợp mạch mới
Enzym ADN pol tổng hợp mạch mới theo chiều 5’-3’, vì vậy mạch mới có chiều
5’-3’ liên tục; mạch mới 3’-5’ gián đoạn (tạo các đoạn okazaki). Enzym nối sẽ nối các đoạn okazaki.
Bước 3: 2 ADN mới tạo thành: 2 ADN mới tạo thành, trong mỗi ADN con có 1
mạch của mẹ, 1 mạch mới tổng hợp.
- Quá trình này diễn ra theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T, G liên kết với
X) và nguyên tắc bán bảo toàn (mỗi ADN con mang một mạch của ADN mẹ).
- Khi tổng hợp mạch mới, nucleotit được gắn vào đầu 3’ nên mạch polinucleotit
luôn được kéo dài theo chiều từ 5’ – 3’. O
- Một phân tử ADN nhân đôi k lần sẽ tạo ra 2k phân tử ADN con, trong đó có 2 A
phân tử mang 1 mạch của ADN ban đầu. (Nếu quá trình nhân đôi không theo
NTBS thì ADN con khác ADN ban đầu và thường dẫn tới đột biến gen.) ƯỢNG C T L
- Quá trình nhân đôi cần nhiều loại enzim, trong đó enzim ADN polimeraza CHẤ
không có khả năng tháo xoắn ADN mẹ. THI
- Thông tin di truyền ở trên gen được truyền lại cho đời sau nhờ cơ chế nhân đôi ADN. TÀI LIỆU ÔN II. PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ 1. Các loại ARN
- Cả 3 loại đều có cấu trúc mạch đơn, được cấu tạo từ 4 loại nucleotit là A, U,
G, X. Phân tử mARN không có cấu trúc theo nguyên tắc bổ sung nhưng phân tử
tARN và rARN thì có nguyên tắc bổ sung.
+ mARN được dùng để làm khuôn cho quá trình dịch mã: Bộ ba mở đầu (AUG)
nằm ở đầu 5’ của mARN.
+ tARN vận chuyển axit amin trong quá trình dịch mã (là người phiên dịch), mỗi
tARN chí có 1 bộ ba đối mã, chỉ gắn đặc hiệu với 1 aa. QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 5
+ rARN kết hợp với prôtêin để tạo nên ribôxôm, riboxom thực hiện dịch mã để tổng hợp protein. 2. Phiên mã
- ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa của gen, gen tháo xoắn. Sau đó
enzim này trượt trên mạch gốc theo chiều 3’-5’ tạo ra mARN theo chiều 5’-3’.
Chỉ có mạch gốc (3’-5’) của gen được dùng làm khuôn để tổng hợp ARN.
- Một gen tiến hành phiên mã k lần thì sẽ tổng hợp được k phân tử mARN. Các
phân tử mARN này đều có cấu trúc giống nhau.
- Enzim ARN polimeraza vừa có chức năng tháo xoắn tách 2 mạch của ADN,
vừa có chức năng tổng hợp kéo dài mạch mới.
3. Dịch mã (xảy ra trong tế bào chất)
- Hoạt hoá aa: ATP + aa + tARN tạo phức hợp aa ~tARN.
Mỗi aa gắn đặc hiệu với một phân tử tARN và cần sử dụng 1 phân tử ATP.
- Tổng hợp chuỗi pôlipeptit: O A
+ Bộ ba mở đầu là AUG (Ở vi khuẩn, aa mở đầu là focmin Metiônin. Ở sinh vật
nhân thực, aa mở đầu là Metiônin). ƯỢNG C T L
+ Diễn ra theo nguyên tắc bổ sung (bộ ba đối mã trên tARN khớp bổ sung với bộ CHẤ ba mã sao trên mARN). THI
+ Ribôxôm trượt trên mARN theo từng bộ ba từ bộ ba mở đầu đến khi gặp bộ ba
kết thúc (UAA, UGA, UAG), mỗi bộ ba mã hóa 1 aa (bộ ba kết thúc không mã hóa aa). TÀI LIỆU ÔN
+ Trên 1 mARN có 10 ribôxôm tiến hành dịch mã sẽ tổng hợp được 10 chuỗi
polipeptit, các chuỗi polipeptit này có cấu trúc hoàn toàn giống nhau (vì mã di
truyền có tính đặc hiệu, mỗi mã di truyền chỉ quy định một loại aa).
+ Ribôxôm gặp bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã dừng lại.
+ Nhiều ribôxôm cùng dịch mã trên mARN được gọt là pôliribôxôm. Sự có mặt
của pôliribôxôm sẽ làm tăng tốc độ tổng hợp protein. 6 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g
III. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
- Điều hoà hoạt động gen là điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
Operon Lac có 3 thành phần là:
+ Vùng khởi động (P): Là vị trí đặc hiệu để enzim ARN polimeraza gắn vào để khởi động phiên mã.
+ Vùng vận hành (O): Là nơi chất ức chế (protein ức chế) gắn vào để kiểm soát phiên mã.
+ Các gen cấu trúc Z,Y,A: Phiên mã, dịch mã tạo ra sản phẩm là Enzim phân giải Lactose.
- Gen điều hòa (không thuộc operon) thường xuyên tổng hợp ra protein ức chế.
+ Khi không có lactose: Protein ức chế bám vào vùng vận hành (O) nên enzim
ARN polimeraza không gắn vào vùng P, từ đó ngăn cản quá trình phiên mã của các gen cấu trúc.
+ Khi có lactose: Lactose liên kết với protein ức chế làm cho protein ức chế O A
không gắn vào vùng O. Vì vậy enzim ARN polimeraza gắn được vào vùng P,
làm cho các gen cấu trúc được phiên mã, dịch mã và tạo ra enzim phân giải lactose. ƯỢNG C T L - Lưu ý: CHẤ
+ Các gen Z, Y, A có số lần phiên mã bằng nhau. THI
+ Gen điều hòa có số lần phiên mã khác với các gen Z, Y, A. IV. ĐỘT BIẾN GEN (ĐBG) TÀI LIỆU ÔN 1. Khái niệm
- Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen.
- Đột biến điểm là loại đột biến chỉ liên quan đến 1 cặp nucleotit (có 3 dạng đột
biến điểm là mất, thêm và thay thế một cặp nucleotit).
- Đột biến gen tạo ra các alen mới nhưng không tạo ra gen mới. Đột biến gen
có thể được di truyền cho đời sau.
- Tần số đột biến gen rất thấp (10-6 đến 10-4). Tất cả các gen đều có thể bị đột
biến nhưng tần số không giống nhau. QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 7
- Cá thể mang đột biến đã được biểu hiện ra kiểu hình được gọi là thể đột biến.
Tất cả các đột biến trội đều được gọi là thể đột biến. 2. Phân loại
- Có 3 dạng đột biến gen:
+ Mất nucleotit: 1 cặp nucleotit của gen bị mất làm giảm vật chất di truyền.
+ Thêm nucleotit: 1 cặp nucleotit của gen được thêm làm tăng vật chất di truyền.
+ Thay thế nucleotit: 1 cặp nucleotit của gen bị thay thế bơi 1 cặp khác.
- Trong các loại đột biến thì đột biến dạng thay thế một cặp nucleotit là loại
phổ biến nhất, ít gây hại nhất.
3. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh a. Nguyên nhân O A
- Do sự kết cặp không đúng trong nhân đôi ADN: Trong quá trình nhân đôi, sự
kết cặp không theo nguyên tắc bổ sung nên phát sinh đột biến gen. ƯỢNG C
Ví dụ: G* (dạng hiếm) kết hợp T: Tạo đột biến G – X thành A – T. T L CHẤ
- Do tác nhân gây đột biến: THI
+ Tia tử ngoại (UV): Làm 2 bazơ Timin trên cùng 1 mạch liên kết với nhau gây đột biến.
+ 5-brômua uraxin (5BU) gây đột biến thay thế cặp A-T bằng G-X: A – T → A - TÀI LIỆU ÔN 5BU → G – 5BU → G – X.
+ Virus viêm gan B, virut hecpet… gây đột biến.
b. Hậu quả, ý nghĩa
- Đa số đột biến gen là có hại, một số ít là có lợi hoặc trung tính (ở cấp độ phân
tử hầu hết đột biến gen là trung tính).
- Giá trị thích nghi của đột biến phụ thuộc vào môi trường sống và tổ hợp gen.
- Đột biến gen là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hóa và chọn
giống. Đột biến gen là nguồn nguyên liệu sơ cấp. 8 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g
V. ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ 1. Nhiễm sắc thể
- Nhiễm sắc thể (NST) nằm trong nhân tế bào, mỗi loài có 1 bộ NST đặc trưng
về số lượng, hình dạng và cấu trúc; quan sát rõ nhất ở kì giữa nguyên phân khi NST co xoắn cực đại.
- NST được cấu trúc từ ADN và protein (chủ yếu là histon).
- Mỗi NST có các trình tự nu đặc biệt: tâm động, đầu mút, trình tự khởi đầu nhân đôi.
- Cấu trúc NST: Đoạn ADN (146 cặp Nu) + 8 protein Histon → Nucleoxom → Sợi cơ
bản (11 nm) → Sợi chất nhiễm sắc (30 nm) → Sợi siêu xoắn (300 nm) → Cromatit (700 nm).
2. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể - Có 4 dạng: O A
+ Mất đoạn: 1 đoạn NST bị mất gây chết/giảm sức sống. Mất đoạn dùng để loại
bỏ gen có hại và xác định vị trí của gen trên NST. ƯỢNG C
+ Đảo đoạn: 1 đoạn NST bị đứt ra, quay ngược 1800 rồi gắn vào vị trí cũ làm thay T L
đổi trình tự phân bố gen trên NST nên ảnh hưởng đến hoạt động của gen. Đột CHẤ
biến đảo đoạn có thể làm giảm khả năng sinh sản. THI
+ Lặp đoạn: 1 đoạn NST bị lặp lại 1 hay nhiều lần làm tăng số lượng gen trên
NST. Lặp đoạn có thể tăng cường hoặc giảm bớt sự biểu hiện của tính trạng.
+ Chuyển đoạn: Trao đổi đoạn trong 1 NST hoặc giữa các NST không tương TÀI LIỆU ÔN
đồng. Chuyển đoạn dùng để chuyển gen từ loài này sang loài khác, thường gây
chết hoặc làm giảm khả năng sinh sản.
- Đột biến đảo đoạn và chuyển đoạn có thể làm phát sinh loài mới.
3. Đột biến số lượng nhiễm sắc thể
a. Đột biến lệch bội
- Là làm thay đổi số lượng NST ở 1 hoặc 1 số cặp NST.
- Ở sinh vật lưỡng bội, đột biến lệch bội thường gặp 4 dạng chính: thể không
(2n - 2), thể một (2n -1), thể ba (2n +1), thể bốn (2n + 2). QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 9
- Cơ chế: Do rối loạn phân bào làm 1 hoặc 1 số cặp NST tương đồng không phân
li tạo ra các giao tử thừa hoặc thiếu NST. Các giao tử này kết hợp với nhau hoặc
kết hợp với giao tử bình thường tạo ra thể lệch bội. - Hậu quả và ý nghĩa:
+ Gây mất cân bằng hệ gen, gây chết hoặc giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản.
+ Đối với tiến hóa: Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
+ Đối với chọn giống: Có thể sử dụng các thể không để đưa các NST theo ý muốn vào cây lai.
+ Đối với nghiên cứu di truyền học: sử dụng các lệch bội để xác định vị trí của gen trên NST.
b. Đột biến đa bội
- Là tăng một số nguyên lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n.
- Chủ yếu xảy ra ở thực vật, ít xảy ra ở động vật. O A
- Tam bội (3n) = n x 2n thường không có khả năng sinh sản hữu tính. ƯỢNG C
- Tứ bội (4n) = 2n x 2n hoặc 4n sinh ra do sự tứ bội hóa 2n. T L
=> Đột biến tam bội chỉ phát sinh trong sinh sản hữu tính. Đột biến tứ bội phát CHẤ
sinh trong sinh sản hữu tính hoặc cả vô tính. THI - Hậu quả và vai trò:
+ Tế bào đa bội thường có số lượng ADN tăng gấp bội nên tế bào to, cơ quan
sinh dưỡng lớn, sinh trưởng phát triển mạnh khả năng chống chịu tốt. TÀI LIỆU ÔN
+ Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong tiến hoá (hình thành loài mới)
và trong trồng trọt (tạo cây trồng năng suất cao). 10 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g CHƯƠNG II.
TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN I. QUY LUẬT MENDEN
- Một cơ thể có n cặp gen dị hợp khi giảm phân sẽ tạo ra tối đa 2 loại giao tử.
Cơ thể này tự thụ phấn thì sẽ tạo ra 3n loại kiểu gen, nếu mỗi cặp gen quy định
một cặp tính trạng và trội hoàn toàn thì sẽ tạo ra 2n kiểu hình.
- Đối tượng nghiên cứu là cây đậu Hà lan.
- Lai phân tích là phép lai giữa cơ thể mang kiểu hình trội với cơ thể đồng hợp
gen lặn để kiểm tra kiểu gen của cơ thể mang kiểu hình trội.
II. TƯƠNG TÁC GEN VÀ GEN ĐA HIỆU O A
- Hai gen không alen (ví dụ A và B) có thể tương tác với nhau theo kiểu bổ sung
hoặc cộng gộp. Các gen trong tế bào không trực tiếp tương tác với nhau mà ƯỢNG C
sản phẩm của chúng tác động với nhau để quy định tính trạng. T L
- Một số tỉ lệ kiểu hình quen thuộc của di truyền tương tác (với 1 tính trạng): CHẤ 9/7; 9/6/1; 9/3/3/1. THI
- Một gen tác động đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng được gọi là gen đa hiệu. TÀI LIỆU ÔN
III. LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN (MORGAN)
- Đối tượng nghiên cứu: Ruồi giấm (2n = 8).
- Các gen cùng một NST thì di truyền cùng nhau và tạo thành một nhóm gen
liên kết. Số nhóm liên kết bằng bộ NST đơn bội của loài (n).
- Liên kết gen làm hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo sự di truyền bền
vững giữa các nhóm tính trạng.
- Hoán vị gen xảy ra do sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các đoạn crômatit
khác nguồn gốc trong cặp tương đồng. Hoán vị gen chủ yếu xảy ra trong giảm phân (kì đầu I). QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 11
- Tần số hoán vị gen tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa các gen và không vượt quá 50%.
- Hoán vị gen làm tăng sự xuất hiện biến dị tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen
tốt tổ hợp với nhau, tạo ra các nhóm tính trạng tốt, được ứng dụng trong chọn giống.
- Hoán vị gen được sử dụng để lập bản đồ di truyền (1 cM, suy ra f =1%).
IV. DI TRUYỀN LIÊN KẾT NHIỄM SẮC THỂ GIỚI TÍNH
- NST giới tính vừa mang gen quy định giới tính vừa mang một số gen quy định tính trạng thường.
+ Ở các loài thú, ruồi giấm: Con đực là XY, con cái là XX.
+ Ở các loài chim, bò sát, bướm: Con đực là XX, con cái là XY.
- Nếu thấy tỉ lệ phân li kiểu hình ở giới đực khác với giới cái (tính trạng phân bố
không đều ở 2 giới) thì tính trạng di truyền liên kết giới tính. O A
- Moocgan là người đầu tiên phát hiện ra quy luật di truyền liên kết gen, hoán
vị gen, liên kết giới tính. ƯỢNG C T L
V. DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN (DI TRUYỀN DÒNG MẸ) CHẤ THI
- Gen nằm ở trong tế bào chất (ở ti thể, lục lạp): Tính trạng di truyền theo dòng mẹ.
- Nhận biết: Nếu kết quả của phép lai thuận khác phép lai nghịch và kiểu hình TÀI LIỆU ÔN
của đời con hoàn toàn giống mẹ thì tính trạng di truyền theo dòng mẹ.
- Coren là nhà khoa học phát hiện ra quy luật di truyền tế bào chất.
- Đối tượng: cây hoa phấn.
VI. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG TỚI SỰ HÌNH THÀNH TÍNH TRẠNG
- Thường biến là những biến đổi kiểu hình dưới ảnh hưởng trực tiếp của môi
trường phát sinh trong đời cá thể. Do đó, thường biến không di truyền. Thường
biến giúp sinh vật thích nghi với sự thay đổi của môi trường.
- Tập hợp tất cả các kiểu hình của cùng một kiểu gen được gọi là mức phản ứng của kiểu gen. 12 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g
- Mức phản ứng do kiểu gen quy định, vì vậy mức phản ứng di truyền được. Các
kiểu gen khác nhau có mức phản ứng khác nhau.
- Muốn xác định mức phản ứng của 1 kiểu gen thì phải nuôi trồng các cá thể có
kiểu gen giống nhau ở các môi trường có điều kiện khác nhau.
- Hiện tượng kiểu hình của một cơ thể có thể thay đổi trước các điều kiện môi
trường khác nhau được gọi là sự mềm dẻo kiểu hình.
CHƯƠNG III. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
- Quần thể đặc trưng về tần số alen và tần số kiểu gen.
- Quần thể giao phối gần/tự thụ phấn/tự phối: Cấu trúc di truyền của quần thể
thay đổi theo chiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên. O A - Quần thể ngẫu phối:
+ Tạo nhiều biến dị di truyền trong quần thể làm nguồn nguyên liệu cho tiến ƯỢNG C T L hoá và chọn giống. CHẤ
+ Duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể. THI TÀI LIỆU ÔN CHƯƠNG IV.
ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC VÀO CHỌN GIỐNG
I. CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP
1. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Cho các giống lai với nhau tạo nguồn biến dị tổ hợp. Từ đó chọn lọc ra những tổ
hợp gen mong muốn. Vì vậy, tự phối hoặc giao phối cận huyết sẽ tạo ra tổ hợp gen mong muốn. QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 13
2. Tạo giống lai có ưu thế lai cao
- Ưu thế lai là hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh
trưởng phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ.
- Phương pháp tạo ưu thế lai:
+ Tạo dòng thuần: Cho tự thụ phấn qua 5 - 7 thế hệ.
+ Lai khác dòng: Lai các dòng thuần chủng để tìm tổ hợp lai có ưu thế lai cao nhất.
- Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ.
II. TẠO GIỐNG MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1. Tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến
- Quy trình 3 bước như sau:
Bước 1: Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến. O A
Bước 2: Chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn.
Bước 3: Tạo dòng thuần chủng. ƯỢNG C T L
* Lưu ý: Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả với vi sinh vật. CHẤ
- Giống dâu tằm tam bội (3n) được tạo ra bằng cách gây đột biến tứ bội (4n), THI
sau đó lai cây 4n với cây 2n thì thu được cây 3n.
2. Tạo giống bằng công nghệ tế bào
a. Công nghệ tế bào thực vật TÀI LIỆU ÔN
- Lai tế bào sinh dưỡng (dung hợp tế bào trần) sẽ tạo ra tế bào lai có bộ NST
của hai loài (thể song nhị bội). Tế bào trần là tế bào bị mất thành xenlulôzơ (thực vật).
- Nuôi hạt phấn (hoặc nuôi túi phôi) tạo dòng đơn bội, sau đó gây lưỡng bội
hoá thì sẽ thu được cây thuần chủng về tất cả các cặp gen.
- Nhân giống bằng nuôi cấy mô sẽ tạo ra hàng ngàn cây con có kiểu gen hoàn
toàn giống nhau và giống cây mẹ (không tạo được giống mới). 14 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g
b. Công nghệ tế bào động vật
- Nhân bản vô tính động vật: Chuyển nhân của tế bào sinh dưỡng vào tế bào
trứng (trứng đã bị mất nhân); sau đó cấy vào tử cung của cơ thể cái để phát
triển thành một cơ thể hoàn chỉnh, cơ thể này sẽ có kiểu gen và giới tính giống
với cơ thể cho nhân (gọi là nhân bản vô tính).
- Cấy truyền phôi: Từ một phôi (phôi có nhiều tế bào) được tách ra thành nhiều
nhóm tế bào, mỗi nhóm tế bào được cấy vào tử cung của 1 cơ thể cái để phát
triển thành 1 cơ thể. Các cơ thể này có kiểu gen và giới tính giống nhau.
III. TẠO GIỐNG MỚI BẰNG CÔNG NGHỆ GEN 1. Khái niệm
Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới. 2. Quy trình O A
Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp:
- Nguyên liệu: gen cần chuyển, thể truyền (phân tử ADN nhỏ dạng vòng có khả ƯỢNG C T L
năng tự nhân đôi độc lập), enzim giới hạn (restrictaza) và enzim nối (ligaza). CHẤ - Cách tiến hành: THI
+ Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.
+ Xử lí bằng một loại enzin giới hạn để tạo ra cùng 1 loại đầu dính. TÀI LIỆU ÔN
+ Dùng enzim nối để gắn chúng tạo ADN tái tổ hợp.
Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
Dùng muối canxi clorua hoặc xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất của
tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua.
Bước 3: Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp. 3. Ứng dụng
- Tạo cừu sản xuất sữa có protein của người, cây bông mang gen chống sâu
bệnh, giống lúa gạo vàng, cà chua chín muộn, vi khuẩn sản xuất hooc-môn của người,... QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 15 CHƯƠNG V. TIẾN HÓA I. BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA
1. Bằng chứng trực tiếp
Hoá thạch là bằng chứng tiến hóa trực tiếp và quan trọng nhất.
2. Bằng chứng gián tiếp
Gồm: Giải phẫu so sánh, phôi sinh học, địa lí sinh học, sinh học phân tử và tế bào.
- Bằng chứng giải phẫu so sánh:
+ Cơ quan tương đồng (phản ánh tiến hóa phân li): bắt nguồn từ cùng 1 cơ quan
ở 1 loài tổ tiên mặc dù hiện tại các cơ quan này giữ các chức năng khác nhau.
+ Cơ quan thoái hóa (cũng là cơ quan tương đồng): có cùng nguồn gốc từ 1 cơ O
quan của 1 loài tổ tiên nhưng không còn chức năng hoặc tiêu giảm. A
+ Cơ quan tương tự (phản ánh tiến hóa đồng quy): những cơ quan thực hiện ƯỢNG C
các chức năng như nhau nhưng không bắt nguồn từ cùng 1 ngồn gốc. T L
- Bằng chứng sinh học phân tử và tế bào (bằng chứng quan trọng thứ hai, sau CHẤ hóa thạch): THI
+ Các tế bào của các loài sinh vật hiện nay đều sử dụng chung 1 bộ mã di
truyền gồm 20 loại axit amin để cấu tạo nên prôtêin... chứng tỏ chúng tiến hoá từ 1 tổ tiên chung. TÀI LIỆU ÔN
+ Những loài có quan hệ họ hàng càng gần thì trình tự các nucleotit, axit amin
càng giống nhau và ngược lại.
II. HỌC THUYẾT LAMAC VÀ DACUYN
- Lamac đã thấy được các loài bị biến đổi dưới tác động của môi trường nhưng
cơ chế mà Lamac đưa ra để giải thích cho những biến đổi đó lại không có cơ sở khoa học.
Các cá thể sinh vật luôn phải đấu tranh sinh tồn, chỉ những cá thể nào mang
nhiều biến dị có lợi thì mới sống sót và sinh sản ưu thế. Đấu tranh sinh tồn chính
là động lực thúc đẩy sự tiến hóa của loài. 16 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g
- Theo Đacuyn, thực chất của chọn lọc tự nhiên là sự phân hoá về khả năng
sống sót và sinh sản của các cá thể trong loài. Đối tượng của chọn lọc tự nhiên
là cá thể, kết quả của chọn lọc tự nhiên sẽ tạo nên loài mới có các đặc điểm
thích nghi với môi trường sống.
- Biến dị: Các cá thể sinh ra trong cùng 1 lứa có sự sai khác nhau (biến dị cá
thể) và các biến dị này có thể di truyền được cho đời sau. - Chọn lọc:
+ Chọn lọc tự nhiên: Giữ lại những cá thể thích nghi hơn với môi trường sống và
đào thải những cá thể kém thích nghi.
+ Chọn lọc nhân tạo: Giữ lại những cá thể có biến dị phù hợp với nhu cầu của
con người và loại bỏ những cá thể có biến dị không mong muốn đồng thời có
thể chủ động tạo ra các sinh vật có các biến dị mong muốn.
- Nguồn gốc các loài: Các loài trên Trái Đất đều được tiến hoá từ một tổ tiên chung. O A
III. HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI ƯỢNG C
1. Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hóa T L
- Tiến hoá nhỏ: Là quá trình biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể (biến đổi CHẤ
về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể), phạm vi tương đối hẹp, THI
thời gian tương đối ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm. Quần thể là đơn vị của tiến hoá.
- Tiến hoá lớn: Là quá trình biến đổi trên quy mô lớn, trải qua hàng triệu năm, TÀI LIỆU ÔN
làm xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài như: chi, họ, bộ, lớp, ngành. Tiến
hoá lớn chỉ có thể nghiên cứu bằng tổng hợp, so sánh.
- Nguồn biến dị di truyền của quần thể:
+ Các biến dị di truyền: Biến dị đột biến (biến dị sơ cấp) và biến dị tổ hợp (biến dị thứ cấp). + Do di nhập gen.
2. Nhân tố tiến hóa
Nhân tố tiến hóa là những nhân tố làm thay đổi thành phần kiểu gen và tần số các alen của quần thể. QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 17 a. Đột biến
- Tần số thấp (10-6 đến 10-4) làm thay đổi tần số với tốc độ rất chậm và vô
hướng nhưng trong cơ thể có nhiều gen nên tần số đột biến về một gen nào đó lại rất lớn.
- Là nguồn nguyên liệu sơ cấp chủ yếu của tiến hoá và chọn giống.
- Đột biến gen tạo ra các alen mới, qua giao phối sẽ tạo ra các kiểu gen mới.
- Giá trị thích nghi của đột biến gen tùy thuộc vào môi trường sống và tổ hợp gen.
b. 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 của quần thể
nhưng làm thay đổi tần số kiểu gen theo hướng tăng dần thể đồng hợp, giảm dần thể dị hợp.
- Giao phối không ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen của quần thể, giảm sự đa dạng di truyền. O A
c. Chọn lọc tự nhiên (CLTN)
- CLTN phân hoá khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể với các kiểu gen ƯỢNG C T L khác nhau trong quần thể. CHẤ
- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi tần số kiểu THI
gen, tần số alen của quần thể.
- CLTN quy định chiều hướng tiến hoá. CLTN là một nhân tố tiến hoá có hướng.
- Không tạo ra kiểu gen mới mà chỉ sàng lọc và loại bỏ những kiểu hình kém TÀI LIỆU ÔN thích nghi đã có sẵn.
- CLTN chống alen trội thường có hiệu quả nhanh hơn đối với chống lại alen
lặn. CLTN tác động lên sinh vật đơn bội có hiệu quả nhanh hơn lên sinh vật lưỡng bội.
- Quá trình hình thành quần thể thích nghi nhanh hay chậm phụ thuộc vào tốc
độ sinh sản, khả năng phát sinh và tích lũy các đột biến, áp lực của chọn lọc tự nhiên. d. Di – nhập gen
- Sự di cư của các cá thể, sự phát tán của giao tử, bào tử đều dẫn tới di – nhập gen. 18 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g
- Các cá thể nhập cư có thể mang đến những alen mới làm phong phú vốn gen
của quần thể. Vì vậy, sự nhập cư làm tăng tính đa dạng di truyền của quần thể.
- Sự di cư làm giảm tính đa dạng của quần thể.
e. Các yếu tố ngẫu nhiên
- Làm thay đổi đột ngột tần số alen theo một hướng không xác định, làm giảm
tính đa dạng di truyền của quần thể. Một alen dù có lợi vẫn có thể bị loại bỏ
hoàn toàn ra khỏi quần thể.
- Sự biến đổi ngẫu nhiên về cấu trúc di truyền hay xảy ra với những quần thể có kích thước nhỏ.
IV. LOÀI VÀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI
1. Cơ chế cách li sinh sản giữa các loài
a. Cách li trước hợp tử O
Tinh trùng không gặp được trứng thì không tạo được hợp tử. A
- Cách li thời gian: Sinh sản vào các mùa khác nhau. ƯỢNG C
- Cách li cơ học: Cấu tạo của cơ quan sinh sản khác nhau nên không xảy ra T L giao phối. CHẤ
- Cách li nơi ở: Do sống ở các sinh cảnh khác nhau. THI
- Cách li tập tính: Có tập tính giao phối khác nhau.
b. Cách li sau hợp tử TÀI LIỆU ÔN
Có thụ tinh nhưng hợp tử bị chết, hoặc hợp tử sống phát triển thành con lai
nhưng con lai bị bất thụ. 2. Hình thành loài mới
Thường gắn liền với quá trình hình thành đặc điểm thích nghi
a. Hình thành loài khác khu vực địa lí
- Điều kiện địa lí là nhân tố gây ra sự chọn lọc tự nhiên (ở các điều kiện địa lí
khác nhau, CLTN tiến hành theo các hướng khác nhau). Khi sự cách li sinh sản
xuất hiện, loài mới được hình thành.
- Diễn ra chậm chạp qua nhiều giai đoạn trung gian, hình thành nòi địa lí, sau đó hình thành loài mới. QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g 19
- Hay xảy ra đối với các loài động vật có khả năng phát tán mạnh.
- Cách li địa lí không hình thành loài mới mà ngăn cản sự giao phối tự do giữa
các quần thể nên góp phần thúc đẩy sự phân hóa vốn gen giữa các quần thể,
từ đó dẫn tới cách li sinh sản. Loài mới chỉ hình thành khi có cách li sinh sản.
- Điều kiện địa lí không phải là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi
tương ứng trên cơ thể sinh vật.
- Cách li địa lí có vai trò duy trì sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể do
các nhân tố tiến hóa tạo ra.
b. Hình thành loài cùng khu vực địa lí
- Hình thành loài bằng cách li tập tính: Chỉ xảy ra ở các loài động vật có tập
tính giao phối phức tạp. Do có tập tính giao phối thay đổi, dẫn tới cách li sinh
sản và hình thành loài mới.
- Hình thành loài bằng cách li sinh thái: Xảy ra ở động vật ít di chuyển, hai quần
thể của cùng một loài sống ở 2 ổ sinh thái khác nhau, dần dần sẽ hình thành O nên 2 loài mới. A
- Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hoá sẽ tạo ra con lai có bộ NST ƯỢNG C
song nhị bội nên bị cách li sinh sản với loài bố mẹ, do đó hình thành loài mới (do T L
khác nhau về bộ NST đã nhanh chóng dẫn đến sự cách li sinh sản). CHẤ
- Phổ biến ở thực vật (dương xỉ, thực vật có hoa), rất ít gặp ở động vật. THI V. NGUỒN GỐC SỰ SỐNG
1. Tiến hóa hóa học TÀI LIỆU ÔN
- Khí quyển của trái đất nguyên thuỷ chủ yếu có các khí CH4, NH3, H2O, H2 (chưa có O2).
- Ngày nay, không diễn ra tiến hoá hoá học.
- Phân tử có khả năng tự nhân đôi đầu tiên là ARN. Vì vậy, vật chất di truyền
đầu tiên được lưu trữ là trên ARN.
2. Tiến hóa tiền sinh học
- Hình thành nên các tế bào sơ khai, sau đó hình thành nên những tế bào sống đầu tiên. 20 QAND Q A STUD AND Y - A STUD L Y - uy
L ện thi Đại Học cùng đội ngũ g uy iáo viên ngôi sao
ện thi Đại Học cùng đội ngũ g