Bài giảng Sinh đại cương
BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GIỚI SINH VẬT
I. Các cấp độ tổ chức của cơ thể sống:
1. Cấp độ tế bào:
Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của sự sống, tất cả sinh vật đều được cấu tạo
từ tế bào. Tế bào được cấu tạo gồm các phân tử, đại phân tử, bào quan, tạo
nên 3 thành phần cơ bản là: màng sinh chất, tế bào chất, nhân. Các đại phân
tử và các bào quan chỉ thực hiện được chức năng trong mối tương tác lẫn
nhau của tế bào toàn vẹn.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Sinh đại cương", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Sinh đại cương
![Bài giảng Sinh đại cương Bài giảng Sinh đại cương](https://s1.tailieuvn.net/xb70nb5jd4llaq8g/thumb/2021/11/25/bai-giang-sinh-dai-cuong_RkUBxsABoG.jpg)
Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 1 BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GIỚI SINH VẬT I. Các cấp độ tổ chức của cơ thể sống: 1. Cấp độ tế bào: Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của sự sống, tất cả sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào. Tế bào được cấu tạo gồm các phân tử, đại phân tử, bào quan, tạo nên 3 thành phần cơ bản là: màng sinh chất, tế bào chất, nhân. Các đại phân tử và các bào quan chỉ thực hiện được chức năng trong mối tương tác lẫn nhau của tế bào toàn vẹn. 1.1 Cấp độ phân tử: Các phân tử có trong tế bào là các chất vô cơ (các muối vô cơ, nước) và các chất hữu cơ. Các chất hữu cơ đơn phân tập hợp tạo thành các chất hữu cơ đa phân. 1.2 Cấp độ đại phân tử: Các đại phân tử chủ yếu là protein và axit nucleic có cấu tạo đa phân có vai trò quyết định sự sống của tế bào. Các phân tử và đại phân tử hợp thành tạo nên các bào quan. 1.3 Cấp độ bào quan: Là cấu trúc gồm các đại phân tử và phức hợp trên phân tử có chức năng nhất định trong tế bào. Ví dụ: riboxom gồm rARN và protein 2. Cấp độ cơ thể: Cơ thể là cấp độ tổ chức có cấu tạo từ một đến vài trăm nghìn tế bào, tồn tại và thích nghi với những điều kiện nhất định của môi trường. Người ta phân biệt cơ thể đơn bào và cơ thể đa bào. 2.1 Cơ thể đơn bào: Chỉ gồm một tế bào nhưng thể hiện đầy đủ chức năng của một cơ thể sống. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 2 Ví dụ: trùng roi hay trùng giày tuy chỉ có một tế bào nhưng hoạt động như một cơ thể toàn vẹn. 2.2 Cơ thể đa bào: - Gồm rất nhiều tế bào. Ví dụ: cơ thể con người có đến 1013 tế bào, phân hóa tạo nên rất nhiều loại mô với chức năng khác nhau. - Mô là tập hợp nhiều tế bào cung thực hiện một chức năng nhất định. - Trong cơ thể, nhiều mô khác nhau tập hợp lại thành cơ quan, nhiều cơ quan lại tập hợp thành một hệ cơ quan, thực hiện một chức năng nhất định của cơ thể. - Cơ thể tuy gồm nhiều cấp tổ chức như tế bào, mô, cơ quan, hệ cơ quan nhưng hoạt động rất hào hợp thống nhất nhờ có sự điều hòa và điều chỉnh chung, do đó cơ thể thích nghi được với điều kiện sống thay đổi. 3. Cấp độ quần thể - loài: Các cá thể thuộc cùng một loài tập hợp sống chung với nhau trong một vùng địa lý nhất định tạo nên cấp quần thể. 3.1 Quần thể: Được xem như là đơn vị sinh sản và tiến hóa. Ở đó các nhóm cá thể đực, cái, con non, trưởng thành, giàtập hợp với nhau trong mối quan hệ sinh sản làm cơ sở cho tiến hóa dưới tác động của chọn lọc tự nhiên. Ví dụ: Quần thể cây cao su ở trại trường Cđ KT- KT Kon tum – năm 2015 3.2 Loài - đơn vị phân loại: Trong một quần thể chỉ tồn tại những cá thể cùng loàicos khả năng giao phối sinh ra con cái hữu thụ. Ví dụ: Loài người da đen lấy người da trắng sinh con lai đều hữu thụ, các cá thể đó thuộc cùng một loài. 4. Cấp độ quần xã: Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 3 Quần xã là cấp tổ chức gồm nhiều quần thể thuộc các loài khác nhau cùng chung sống trong một vùng địa lí nhất định. Như vậy, trong tổ chức quần xã có mối tương tác giữa các cá thể (cùng loài hay khác loài) và mối tương tác giữa các quần thể khác loài tạo nên sự cân bằng động và cùng tồn tại. Ví dụ: quần xã rừng ở rừng đặc dụng Đăk Hà. 5. Cấp độ hệ sinh thái - sinh quyển: 5.1 Hệ sinh thái: Các sinh vật trong quần xã không chỉ tương tác lẫn nhau mà còn tương tác với môi trường sống của chúng. Sinh vật và môi trường trong đó chúng sống tạo nên một thể thống nhất được gọi là hệ sinh thái. Ví dụ: Hệ sinh thái rừng lim ở Cẩm Phả - Quảng Ninh. 5.2 Sinh quyển: Tập hợp tất cả các hệ sinh thái trong khí quyển, thủy quyển, địa quyển tạo nên sinh quyển của trái đất, là cấp độ có tổ chức cao nhất và lớn nhất của hệ sống. II. Giới thiệu chung về các giới sinh vật: 1. Các giới sinh vật: 1.1 Khái niệm về giới sinh vật: - Giới được xem như đơn vị phân loại lớn nhất, bao gồm những sinh vật có chung những đặc điểm nhất định. - Vào thế kỉ XVIII Cac Line chia tất cả sinh vật thành 2 giới là: Giới thực vật và giới động vật. - Giới thực vật bao gồm những sinh vật có thành xenlulozơ, sống tự dưỡng quang hợp, sống cố định. - Giới động vật bao gồm những sinh vật không có thành xenlulozơ, sống dị dưỡng, có đời sống di chuyển. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 4 - Đến thế kỷ XIX, người ta xếp vi sinh vật (vi khuẩn, vi nấm, tảo) vào giới thực vật, còn động vật nguyên sinh vào giới động vật. 1.2 Hệ thống 5 giới sinh vật: - Đến thế kỷ XX người ta đề nghị xếp sinh vật vào 5 giới khởi nguyên, giới nguyên sinh, giới nấm, giới thực vật, giới động vật. Sự phân chia sinh vật thành 5 giới là tương đối hợp lý và được công nhận rộng rãi trong thời gian dài. (Hình 1) Giới thực vật Giới nấm Giới động vật Giới Nguyên sinh (tế bào nhân thực) Giới Khới sinh (tế bào nhân sơ) Hình 1: Sơ đồ hệ thống 5 giới sinh vật 2. Các bậc phân loại trong mỗi giới: - Để nghiên cứu sinh vật các nhà khoa học phải dựa vào các tiêu chí về cấu tạo, dinh dưỡng, sinh sản sắp xếp chúng vào bậc thang phân loại và đặt tên. 2.1 Sắp xếp theo thang phân loại lệ thuộc từ thấp đến cao: Loài - chi - họ - bộ - lớp - ngành - giới. Bất kì một sinh vật nào cũng đều được xếp vào một loài nhất định. Nhiều loài thân thuộc tập hợp thành chi, nhiều chi thân thuộc tập hợp thành họ, nhiều họ thân thuộc tập hợp thành bộ, nhiều bộ thân thuộc tập hợp thành lớp, nhiều lớp thân thuộc tập hợp thành ngành, nhiều ngành thân thuộc tập hợp thành giới. 2.2 Đặt tên loài theo nguyên tắc dùng tên kép (tiếng La tinh): Tên thứ nhất là tên chi (viết hoa), tên thứ hai là tên loài (viết thường) Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 5 Ví dụ: Loài người được đặt tên là Homo sapiens, thuộc chi người (Homo), họ người (Homonidae), bộ Linh trưởng (Primates), lớp Động vật có vú (Mammalia), ngành Động vật có dây sống (Chorđata), giới Động vật. 3. Đa dạng sinh học: - Sinh vật trên Trái đất rất đa dạng. Cho đến nay người ta đã mô tả được khoảng 1,8 triệu loài (khoảng 100 nghìn loài nấm, 290 nghìn loài thực vật và trên 1 triệu loài động vật). Người ta ước tính có thể có đến 30 triệu loài sống trong sinh quyển. Riêng Việt nam, trong 10 năm gần đây các nhà sinh học đã phát hiện ra hàng chục loài mới. - Đa dạng sinh học không chỉ thể hiện ở đa dạng loài, mà còn thể hiện ở đa dạng quần xã và hệ sinh thái. Mỗi một quần xã, một hệ sinh thái là đặc thù trong quan hệ nội bộ sinh vật và quan hệ với môi trường. Loài, quần xã, hệ sinh thái luôn biến đổi nhưng luôn giữ là hệ cân bằng tạo nên sự cân bằng trong toàn bộ sinh quyển. - Con người đã khai thác quá mức, không có kế hoạch nên đã làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên sinh vật, mất cân bằng sinh thái và giảm độ đa dạng sinh học. - Con người cũng đã làm tổn hại đến nguồn thức ăn, nơi ở và điều kiện sinh sống của sinh vật, dẫn đến sự tuyệt diệt của nhiều loài, nhiều quần xã và hệ sinh thái. III. Giới khởi sinh, giới nguyên sinh, giới nấm, giới thực vật, giới động vật: 1. Giới Khởi sinh: - Gồm vi khuẩn là những sinh vật nhỏ bé, kích thước hiển vi từ 1-3 µm cấu tạo bởi tế bào nhân sơ, là những sinh vật cổ nhất xuất hiện khoảng 3,5 tỉ năm trước đây. Chúng sống khắp nơi, trong đất, nước, không khí, ding dưỡng theo phương thức: hóa tự dưỡng, quang tự dưỡng, hóa di dưỡng, quang dị Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 6 dưỡng. Nhiều vi khuẩn sống ký sinh trong các cơ thể khác. Vi khuẩn lam có khả năng tự dưỡng quang hợp nhờ có chất diệp lục. - Vi sinh vật cổ (Archaea)có nhiều đặc điểm khác biệt với vi khuẩn về cấu tạo, tổ chức bộ gen. Chúng có khả năng sống trong những điều kiện môi trường rát khắc nghiệt về nhiệt độ (từ 0 - 1000C) và nồng độ muối rất cao (từ 20-25%). Về mặt tiến hóa, chúng tách thành một nhóm riêng và đứng gần với sinh vật nhân thực hơn vi khuẩn. 2. Giới Nguyên sinh: - Giới Nguyên sinh gồm các sinh vật nhân thực, đơn bào hay đa bào, rất đa dạng về cấu tạo cũng như về phương thức dinh dưỡng. Tùy theo phương thức dinh dưỡng người ta chia chúng thành: Động vật Nguyên sinh (Protozoa), Thực vật Nguyên sinh (Tảo - Algae) và Nấm nhày (Mycophyta). - Động vật nguyên sinh: cơ thể đơn bào, không có thành xenlulozơ, không có lục lạp, dị dưỡng, vận động bằng lông hay roi (trùng amip, trùng lông, trùng roi, trùng bào tử) - Thực vật nguyên sinh (tảo): cơ thể đơn bào hay đa bào, có thành xenlulozơ, có lục lạp, tự dưỡng quang hợp (tảo lục đơn bào, tảo lục đa bào, tảo đỏ, tảo nâu) - Nấm nhầy: cơ thể tồn tại ở 2 pha: pha đơn bào giống amip và pha cộng bào là khối nguyên sinh chất nhầy chứa nhiều nhân. Dị dưỡng hoại sinh. 3. Giới Nấm: - Đặc điểm: Nấm là sinh vật nhân thực, cơ thể đơn bào hay đa bào dạng sợi, có thành kitin, không có lục lạp. Sống dị dưỡng hoại sinh, kí sinh, cộng sinh. Chúng sinh sản bằng bào tử không có lông và roi. - Các dạng nấm: gồm nấm men, nấm sợi, nấm đảm chúng khác nhau về nhiều đặc điểm, người ta cũng xếp địa y vào giới nấm. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 7 - Nấm men: cơ thể đơn bào, sinh sản bằng này chồi hay phân cắt. Đôi khi các tế bào dính nhau tạo thành sợi nấm giả. - Nấm sợi: cơ thể đa bào hình sợi, sinh sản vô tính và hữu tính (nấm mốc và nấm ăn). 4. Giới thực vật: - Giới thực vật gồm những sinh vật đa bào, nhân thực, có khả năng quang hợp và là sinh vật tự dưỡng, thành tế bào được cấu tạo bằng xenlulozơ. Phần lớn sống cố định, có khả năng cảm ứng chậm. - Giới thực vật được phân thành các ngành chính: Rêu (rêu tường, rêu nước), Quyết (dương xỉ), Hạt trần (vạn tuế, á tuế, thông, bách tán, trắc bách diệp, powmu, bách tán), Hạt kín (Một lá mầm như hành, rong, lục bình, bèo, củ từ, dứa, gừng, chuối, riềng, cỏ, lúa, dừa, cọ, chà là; Hai lá mầm như na, bơ, súng, hồ tiêu, á phiện, mít, phi lao, rau răm, đậu). Chúng đều có chung nguồn gốc là tảo lục đơn bào nguyên thủy. - Giới thực vật cung cấp thức ăn cho giới động vật, điều hòa khí hậu, hạn chế xói mòn, sụt lỡ, lũ lụt, hạn hán, giữ nguồn nước ngầm và có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. - Giới thực vật cung cấp lương thực, thực phẩm, gỗ, dược liệu cho con người. 5. Giới động vật: - Giới động vật gồm những sinh vật đa bào, nhân thực, không có khả năng quang hợp và là sinh vật dị dưỡng. Phần lớn có khả năng di chuyển. - Giới động vật được phân thành các ngành chính: Ruột khoang (thủy tức, hải quỳ, san hô, sứa), Giun (sán lá gan, giun đũa, giun đất, đỉa), Thân mềm (trai sông, mực, ốc sên, sò, bạch tuộc), Chân khớp (tôm sông, nhện, bọ cạp, ve, châu chấu, bọ ngựa, mọt, chuồn chuồn, bướm, muỗi, ruồi), Động vật có Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 8 xương sống (cá, ếch, thằn lằn, cá sấu, rùa, rắn, chim, gà, thở, chuột, dơi, ngựa, linh trưởng). Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 9 BÀI 2: CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG I. Các nguyên tố và liên kết hóa học: 1. Các nguyên tố trong cơ thể sống: Tế bào cũng có được cấu tạo từ các nguyên tố vốn có trong tự nhiên. Tuy nhiên chỉ có 22 nguyên tố có trong các sinh vật. Các nguyên tố được chia làm 3 nhóm dựa theo vai trò tham gia vào chất sống, tạo các chất hữu cơ, các ion hay chỉ có dấu vết. Trong đó - Các nguyên tố tham gia cấu tạo chất hữu cơ như: C, H, O, N, P, S - Các ion như: K+, Na+, Mg++, Ca++, Cl- - Các nguyên tố chỉ có dấu vết: Fe, Mn, Co, Cu, Zn, B, Al, I, Si Trong cơ thể sinh vật C, H, O, N chiếm tới 95% thành phần của tế bào. Các nguyên tố khác có vết ít được gọi là nguyên tố vi lượng hay siêu vi lượng. Vai trò của nguyên tố trong cơ thể người: - Oxy chiếm 65%, tham gia cấu tạo hầu hết các chất hữu cơ, phân tử nước và tham gia vào quá trình hô hấp. - Cacbon chiếm 18%, có thể tạo liên kết với 4 nguyên tử khác, tạo khung chất hữu cơ. - Hyđrô chiếm 10%, thành phần của nước và hầu hết các chất hữu cơ. - Nitơ chiếm 3%, tham gia cấu tạo protein, axit nucleic - Canxi có khoảng 1,5%, thành phần của xương và răng, có vai trò quan trọng trong co cơ, dẫn truyền xung thần kinh và đông máu. - Photpho có khoảng 1%, giữ vai trò quan trọng trong chuyển hóa năng lượng, thành phần của axit nucleic. - Kali có khoảng 0,4% chủ yếu trong tế bào, giữ vai trò quan trọng cho hoạt động thần kinh và co cơ. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 10 - Lưu huỳnh có khoảng 0,3% có mặt trong thành phần của phần lớn protein. - Magiê có khoảng 0,1% là thành phần của hệ enzim quan trọng, cần thiết cho máu và mô - Clo có khoảng 0,1% chủ yếu của dịch cơ thể, có vai trò cân bằng nôi dịch. - Sắt chỉ có dấu vết, là thành phần của hemoglobin, myoglobin và một số enzim. - Iot dấu vết là thành phần của hocmon tuyến giáp. 2. Các liên kết hóa học: 2.1 Liên kết cộng hóa trị: - Liên kết cộng hóa trị được tạo tra do sự góp chung điện tử giữa các nguyên tử. Ví dụ: sự gắn 2 nguyên tử H tạo thành phân tử khí H2. Ví dụ: phân tử nước có 2 nguyên tử H nối liên kết cộng hóa trị với 1 nguyên tử O. - Liên kết công hóa trị đơn, khi giữa hai nguyên tử có chung một cặp điện tử. - Liên kết công hóa trị đôi, khi giữa hai nguyên tử có chung hai cặp điện tử. Ví dụ: hai nguyên tử O liên kết đôi với nhau bằng hai cặp điện tử thành phân tử O2. - Liên kết công hóa trị ba, khi giữa hai nguyên tử có chung ba cặp điện tử. 2.2 Liên kết ion: Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 11 - Khi nguyên tử nhận thêm hay mất điện tử nó trở nên tích điện gọi là ion. Những nguyên tử ngoài cùng có 1, 2, 3 điện tử ở lớp ngoài cùng có xu hướng mất điện tử trở thành các ion mang điện tích dương. Những nguyên tử có 5, 6, 7 điện tử ở lớp ngoài cùng có xu hướng nhận điện tử trở thành các ion mang điện tích âm. - Do điện tích khác dấu, các cation và các anion kết hợp với nhau nhờ liên kết ion. Liên kết ion khác với liên kết cộng hóa trị là không góp chung điện tích. Ví dụ: Na+ + Cl- → NaCl 2.3 Liên kết hiđrô và các tương tác khác: - Liên kết Hiđrô có xu hướng hình thành giữa nguyên tử có điện âm với nguyên tử H gắn với O hay N. - Lực hút Van đê waals xảy ra khi các phân tử gần kề nhau do tương tác giữa các đám mây điên tử. II. Các chất vô cơ: 1. Nước: - Trong cơ thể sinh vật nào nước cũng chiếm phần lớn, cá biệt như sứa nước chiếm 98%, ở động vật có vú nước chiếm 2/3 trọng lượng cơ thể. Nước là chất vô cơ đơn giản, có số lượng lớn trên hành tinh, nó có tính chất lý hóa đặc biệt nên chiếm phần lớn chất sống và có lẽ sự sống bắt nguồn từ môi trường nước. Có thể sinh vật được sinh ra, phát triển, chết đều ở trong môi trường nước dù là ở dạng này hay dạng khác. - Về mặt hóa học phân tử nước có một nguyên tử O và hai H. Điện tích chung của phân tử nước trung hòa, nhưng các điện tử phân bố không đối xứng nên làm phân tử nước phân cực. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 12 - Lượng nước trong cơ thể nhiều hay ít, tăng hay giảm tùy thuộc vào giai đoạn phát triển và trao đổ ... ính trạng tương phản thì ở thế hệ hai xuất hiện hai loại tính trạng trội và lặn theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội: 1 lặn. 3. Phép lai phân tích: - Là trường hơp̣ lai giữa cây có kiểu hình trôị nhưng chưa biết kiểu gen là đồng hơp̣ hay di ̣hơp̣ với cây đồng hơp̣ tử lăṇ. Trường hơp̣ 1: nếu con lai đồng tính thì kiểu gen của cây chưa biết là đồng hơp̣ Ở đậu hà lan: Gen A quy định tính trạng hạt màu vàng Gen a quy định tính trạng hạt màu xanh P: Hạt màu vàng X Hạt màu xanh AA X aa GP: A a FB: Aa Kết quả: Kiểu hình: Hạt màu vàng Kiểu gen: Aa Trường hơp̣ 2: nếu con lai phân tính thì kiểu gen của cây chưa biết là di ̣hơp̣ Ở đậu hà lan: Gen A quy định tính trạng hạt màu vàng Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 58 Gen a quy định tính trạng hạt màu xanh P: Hạt màu vàng X Hạt màu xanh Aa X aa GP: A, a a FB: 1Aa : 1aa Kết quả: Kiểu hình: Hạt màu vàng : haṭ xanh Kiểu gen: Aa: aa II. Di truyền với trường hơp̣ lai hai căp̣ tính traṇg của Menđen: 1. Thí nghiêṃ: Menđen đem lai các dòng thuần đậu Hà lan khác nhau theo hai cặp tính trạng tương phản (vàng, xanh) và (trơn, nhăn). Cây con thu được thể hiện đồng tính theo tính trạng của bố hay mẹ. Tính trạng nào thể hiện ở F1 là tính trạng trội, còn tính trạng kia là lặn (màu vàng: trội, màu xanh: lặn và haṭ trơn: trôị, haṭ nhăn: lăṇ) 2. Sơ đồ lai đời con thứ 1: Quy ước gen: Ở đậu hà lan: Gen A quy định tính trạng hạt màu vàng Gen a quy định tính trạng hạt màu xanh Gen B quy định tính trạng hạt trươn Gen b quy định tính trạng hạt nhăn Sơ đồ lai: PTC: Hạt màu vàng, trơn X Hạt màu xanh, nhăn AABB X aabb GP: AB ab F1: AaBb Kết quả: Kiểu hình: Hạt màu vàng, trơn Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 59 Kiểu gen: AaBb 3. Sơ đồ lai đời con thứ 2: Khi F1 tư ̣thu ̣phấn Menđen thu đươc̣ F2 có thỉ lê:̣ F2: 9 vàng, trơn: 3 vàng, nhăn: 3 xanh, trơn: 1 xanh, nhăn Như vâỵ, mỗi căp̣ tính traṇg tương phản đều phân li theo đúng điṇh luâṭ 2 của Menđen và không phu ̣thuôc̣ vào nhau. F1 × F1: Hạt màu vàng, trơn X Hạt màu vàng, trơn AaBb X AaBb GP: AB, Ab, aB, ab AB, Ab, aB, ab F2: ♂ ♀ AB Ab aB ab AB AABB (v,t) AABb (v,t) AaBB (v,t) AaBb (v,t) Ab AABb (v,t) AAbb (v,n) AaBb (v,t) Aabb (v,n) aB AaBB (v,t) AaBb (v,t) aaBB (x,t) aaBb (x,t) ab AaBb (v,t) Aabb (v,n) aaBb (x,t) aabb (x.n) 4. Điṇh luâṭ: Khi lai hai cá thể thuần chủng khác nhau hai hay nhiều căp̣ tính traṇg tương phản thì sư ̣ di truyền của tính traṇg này không phu ̣ thuôc̣ vào sư ̣ di truyền của tính traṇg kia. III. Các điều kiêṇ nghiêṃ đúng: Điṇh luâṭ của Menđen chỉ đúng với những điều kiêṇ sau: + Bố me ̣thuần chủng và khác nhau bởi môṭ căp̣ tính traṇg tương phản + Mỗi tính traṇg do 1 gen quy điṇh Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 60 + Số lươṇg giao tử đưc̣ và cái ở F1 phải xấp xỉ + Khả năng sống và phát triển của các cá thể F2 là giống nhau + Các gen tác đôṇg riêng rẻ lên sư ̣hình thành tính traṇg + Các căp̣ gen quy điṇh các căp̣ tính traṇg phải nằm trên các căp̣ nhiêm̃ sắc thể đồng daṇg khác nhau. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 61 BÀI 7: SỰ DI TRUYỀN KHÔNG THEO QUY LUẬT CỦA MENĐEN I. Di truyền giới tính: Nhờ kỹ thuật tế bào học, đã phát hiện ra 2 loại nhiễm sắc thể trong tế bào: - Nhiễm sắc thể thường hoàn toàn giống nhau ở 2 giới đực và cái. (Kí hiệu A) - Nhiễm sắc thể giới tính là nhiễm sắc thể đặc biệt khác nhau ở 2 giới đực và cái. Lưu ý về đôi NST giới tính ở con đực và con cái: + Đa số sinh vật: con đực: XY – con cái: XX + Một số loại như: gia cầm, bò sát, ếch nhái, cá, dâu tây... con đực: XX – con cái: XY + Ở bọ xít, châu chấu, rệp con đực: XO – con cái: XX Ví dụ 1: Ở ruồi giấm, trong tế bào sinh dưỡng: 2n = 8 (4 cặp) Trong 4 cặp nhiễm sắc thể có 3 cặp NSTA giống nhau ở 2 giới, còn 1 cặp NST giới tính. Ở con cái, cặp NST giới tính là XX. Ở con đực, cặp NST giới tính là XY. Ví dụ 2: Ở ếch, trong tế bào sinh dưỡng: 2n = 26 (13 cặp) Trong 13 cặp nhiễm sắc thể có 12 cặp NSTA giống nhau ở 2 giới, còn 1 cặp NST giới tính. Ở con cái, cặp NST giới tính là XY. Ở con đực cặp NST giới tính là XX. Ví dụ 3: Ở châu chấu, Con cái 2n = 24 (12 cặp) - 11 cặp NSTA – 1 cặp NST giới tính là XX Con đực 2n = 23 - 11 cặp NSTA – 1 NST giới tính là XO Ứng dụng: Trong chăn nuôi cá, (cá chép, cá chạch) người ta dùng tác nhân vật lí để tạo ra nhiều cá cái theo ý muốn. Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 62 Trong nuôi tằm, người ta dung tác nhân phóng xạ để tạo nhiều tằm đực. tằm đực cho nhiều tơ hơn. II. Sự xác định giới tính: - Nghiên cứu về cấu trúc của nhiễm sắc thể trong tế bào thấy sự phân li giới tính có liên quan với chức năng của nhiễm sắc thể. - Khi so sánh bộ nhiễm sắc thể của con đực và con cái thấy ngoài các cặp nhiễm sắc thể giống nhau ở con đực và cái, còn có 1cặp nhiễm sắc thể khác nhau ở con đực và cái. - Giới tính có cặp nhiễm sắc thể giống nhau gọi là giới đồng giao tử. (Ví dụ: XX) - Giới đồng giao tử chỉ cho 1 loại giao tử mang nhiễm sắc thể X. - Giới tính có cặp nhiễm sắc thể khác nhau gọi là giới dị giao tử. (Ví dụ: XY, XO) - Giới dị giao tử cho 2 loại giao tử X và Y (hay X và O) có số lượng bằng nhau Ví dụ: Ở người tế bào sinh dưỡng: 2n = 46 + Trong tế bào trứng có 44 nhiễm sắc thể thường (44A) và 2 nhiễm sắc thể giới tính giống nhau là XX (Tức là 44A+ XX). Khi giảm phân tế bào trứng tạo ra 22 nhiễm sắc thể thường (22A) và 1 nhiễm sắc thể giới tính là X (Tức là 22A+ X). + Trong tế bào sinh tinh có 44 nhiễm sắc thể thường (44A) và 2 nhiễm sắc thể giới tính khác nhau là XY (Tức là 44A+ XY). Khi giảm phân tế bào sinh tinh tạo ra 2 loại tinh trùng: 1 loại có 22 nhiễm sắc thể thường (22A) và 1 nhiễm sắc thể giới tính X (Tức là 22A+ X); loại kia có 22 nhiễm sắc thể thường và 1 nhiễm sắc thể giới tính Y (Tức là 22A +Y). + Khi thụ tinh, nếu tinh trùng có 22A+ X phối hợp với tế bào trứng thì hợp tử sẽ phát triển thành con gái. (44A+ XX) Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 63 + Khi thụ tinh, nếu tinh trùng có 22A+ Y phối hợp với tế bào trứng thì hợp tử sẽ phát triển thành con trai. (44A+ XY). Nhận xét: Số lượng tinh trùng có NST X và Y bằng nhau nên con trai và con gái sinh ra bằng nhau. Nhưng hiện nay theo thống kê thì tỉ lệ 118 nam trên 100 nữ. Một trong những nguyên nhân như: + NST Y nhỏ và nhẹ hơn NST X nên các tinh trùng chứa nó có thể bơi nhanh hơn và thụ tinh đến tế bào trứng. Nhờ có cơ chế xác định giới tính ở người, đã phát hiện ra một số bệnh hiểm nghèo như: tocno, claiphento Có nhiều biện pháp điều khiển giới tính ở động vật như: + Thay đổi chế độ ăn + Sử dụng hocmon + Tách tinh trùng + Chiếu tia tử ngoại III. Di truyền liên kết với giới tính: Khái niệm: là những tính trạng di truyền mà gen của chúng nằm trên nhiễm sắc thể giới tính. Ví dụ: XDXD; XdY; XDXd; XYa 1. Di truyền màu mắt ở ruồi giấm: Ruồi giấm tính trạng màu mắt được qui định bởi gen D nằm trên nhiễm sắc thể X. Morgan cho lai ruồi giấm bằng 2 phép lai: + Phép lai thuận: ruồi cái mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng → F1 xuất hiện toàn ruồi mắt đỏ → F2 xuất hiện 3 ruồi mắt đỏ và 1 ruồi đực mắt trắng. Vậy : Ruồi mắt đỏ trội hoàn toàn so với ruồi mắt trắng. Qui ước gen: Gen D qui định tính trạng ruồi mắt đỏ Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 64 Gen d qui định tính trạng ruồi mắt trắng Sơ đồ lai : P : XDXD × XdY GP : XD Xd ; Y F1 : XDXd : XDY Kết quả: Kiểu gen: XDXd, XDY (2KG) Kiểu hình: toàn ruồi mắt đỏ (1KH) F1× F1 : XDXd × XDY GF1 : XD; Xd XD; Y F2 : ♀ ♂ XD Xd XD XDXD XDXd Y XDY XdY Kết quả: Kiểu gen: XDXD : XDXd : XDY: XdY (4KG) Kiểu hình: 3 ruồi mắt đỏ: 1 ruồi đực mắt trắng (2KH) + Phép lai nghịch: ruồi cái mắt trắng với ruồi đực mắt đỏ → F1 xuất hiện 50% ruồi mắt đỏ : 50% ruồi mắt trắng → F2 xuất hiện 50% ruồi mắt đỏ : 50 % ruồi mắt trắng. Sơ đồ lai: P : XdXd × XDY GP : Xd XD ; Y F1 : XDXd : XdY Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 65 Kết quả : Kiểu gen: XDXd, XdY (2KG) Kiểu hình: 50% ruồi mắt đỏ : 50% ruồi mắt trắng (2KH) F1× F1 : XDXd × XdY GF1 : XD; Xd Xd; Y F2 : ♀ ♂ XD Xd Xd XDXd XdXd Y XDY XdY Kết quả: Kiểu gen: XDXd : XdXd : XDY: XdY (4KG) Kiểu hình: 50 % ruồi mắt đỏ: 50% mắt trắng (2KH) Nhận xét: - Kết quả 2 phép lai khác nhau. - Từ 2 phép lai trên ta thấy kiểu hình mắt trắng thường xuất hiện ở ruồi đực. - Có hiện tượng di truyền chéo: tính của mẹ truyền cho con trai Nguyên nhân: Do NST Y không mang gen nên chỉ cần 1 gen lặn (XdY) cũng đủ thể hiện ra kiểu hình. Còn ở con cái kiểu hình mắt trắng chỉ thể hiện kho ở trạng thái đồng hợp lặn (XdXd). 2. Di truyền các tính trạng liên kết với giới tính ở người: Người có khoảng 1020 gen được di truyền liên kết với nhiễm sắc thể X và Y. Trong đó, có các gen gây bệnh chảy máu, mù màu, loạn cơ, tật dính ngón chân tay ở vị trí số 2 và 3... Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 66 2.1 Bệnh mù màu: là hội chứng rối loạn khả năng nhận biết màu sắc, gen quyết định tính trạng mù màu là 1 gen lặn. Gen này nằm trên nhiễm sắc thể X và Y. Vì vậy bệnh có cả ở nam và nữ. Qui ước gen: Gen D qui định tính trạng thị giác bình thường Gen d qui định tính trạng thị giác bị bệnh + Phép lai thuận: Bố bị bệnh mù màu × Mẹ không bị bệnh mù màu Bố bị bệnh mù màu có kiểu gen: XdY Mẹ không bị bệnh mù màu có kiểu gen: XDXD và XDXd Trường hợp 1: Mẹ không bị bệnh có kiểu gen đồng hợp: XDXD P : XdY × XDXD GP : X d ; Y XD F : XDXd : XDY Kết quả : Kiểu gen: XDXd và XDY (2KG) Kiểu hình: 100% con không bị bệnh (1KH) Trường hợp 2: Mẹ không bị bệnh có kiểu gen dị hợp: XDXd P : XdY × XDXd GP : X d ; Y XD ; Xd F : XDXd : XDY: XdXd : XdY Kết quả : Kiểu gen: XDXd ; XDY ; XdXd ; XdY (4KG) Kiểu hình: 50% con không bị bệnh : 50% con bị bệnh (2KH) + Phép lai nghịch: Bố không bị bệnh mù màu × Mẹ bị bệnh mù màu Bố không bị bệnh mù màu có kiểu gen: XDY Mẹ bị bệnh mù màu có kiểu gen: XdXd P : XDY × XdXd GP : X D ; Y Xd F : XDXd : XdY Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 67 Kết quả : Kiểu gen: XDXd và XdY (2KG) Kiểu hình: 50% con gái không bị bệnh : 50% con trai bị bệnh (2KH) 2.2 Tật di truyền có màng dính ngón chân tay ở vị trí số 2 và 3: là hội chứng dính ngón chân hay tay ở ngón 2 và 3, gen quyết định tật dính ngón chân hay tay là 1 gen lặn. Gen này nằm trên nhiễm sắc thể Y. Vì vậy bệnh có ở nam. Qui ước gen: Gen a qui định tật dính ngón chân hay tay ở ví trí số 2 và 3 + Phép lai: Bố bị bệnh × Mẹ không bị bệnh Bố bị bệnh có kiểu gen: XYa Mẹ không bị bệnh có kiểu gen: XX (do gen nằm trên NST Y) P : XYa × XX GP : X ; Ya X F : XX : XYa Kết quả : Kiểu gen: XX và XYa (2KG) Kiểu hình: 50% con gái không bị bệnh : 50% con trai bị bệnh (2KH) Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 68 BÀI 8: NHỮNG BIẾN ĐỔI NHIỄM SẮC THỂ I. Hiện tượng lệch bội: 1. Khái niệm: Là sự thay đổi số lượng nhiễm sắc thể nào đó dẫn đến cặp nhiễm sắc thể của tế bào thừa còn tế bào kia thiếu. - Đây là trường hợp thay đổi số lượng NST nhưng không phải tăng hay giảm nguyên cả bộ NST n mà chỉ tăng hay giảm 2NST nào đó. - Công thức chung: 2n + x hay 2n – x (x € N) 2. Nguyên nhân: - Do quá trình phân chia tế bào bị rối loạn các cặp nhiễm sắc thể phân bố không đồng đều dẫn đến tế bào thừa, tế bào thiếu NST. - Sự rối loạn này có thể xảy ra ở tế bào sinh sản và tế bào sinh dưỡng. Thường xảy ra ở tế bào sinh sản vì khi phân chia giảm nhiễm các NST tương đồng tiếp hợp chặt chẽ tạo thành từ những con lai xa hay từ các dạng đa bội. Vì những cơ thể này quá trình tiếp hợp của NST trong phân bào giảm nhiễm bị rối loạn giao tử lệch bội kết hợp với giao tử khác sẽ tạo ra thể lệch bội. ♀ ♂ n n - 1 n +1 n 2n 2n - 1 2n + 1 n - 1 2n - 1 2n - 2 2n(*) n + 1 2n + 1 2n(*) 2n + 2 Ghi chú: 2n(*): có thể là 2n + 1 – 1 2n – 2 : thể vô nhiễm 2n – 1 : thể đơn nhiễm Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 69 2n + 1 : thể tam nhiễm Nhìn chung các thể lệch bội thường mang nhiều dị hình và thiếu sức sống. Ví dụ: Ở người, sự rối loạn phân li của cặp NST giới tính XX trong quá trình sinh giao tử của mẹ làm xuất hiện 2 loại giao tử bất thường XX và XO P : ♀ XX × ♂ XY GP: XX : O X : Y F1: XXX : XO : XXY : OY (siêu nữ) (Tớc nơ) (Claiphentơ) II. Các kiểu đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể: 1. Mất đoạn: Là hiện tượng xảy ra do nhiễm sắc thể mất một đoàn nào đó mang thông tin di truyền. Sự mất đoạn có thể xảy ra ở những vùng khác nhau của nhiễm sắc thể. (mất ở đầu mút, ở giữa đoạn nhiễm sắc thể, đoan bị mất có thể ngắn hay dài) Những cơ thể bị mất đoạn thường sớm bị chết trong giai đoạn phôi. Những cơ thể bị mất đoạn nhỏ có thể sống và phát triển nếu một trong hai cặp nhiễm sắc thể đồng dạng vẫn bình thường. Vd: Mất đoạn nhánh ngắn nhiễm sắc thể số 5: trẻ sơ sinh có tiếng khóc như mèo kêu do dị dạng thanh quản.tiếng mèo kêu giảm dần và mất đi khi trẻ được một năm tuổi. Khi đó triệu chứng đáng chú ý là đầu nhỏ, mặt tròn như mặt trăng, hai mắt xa nhau, hàm dưới nhỏ 2. Lặp đoạn: Là trường hợp đột biến trong đó một đoạn nhiễm sắc thể mang gen nào đó được lặp lại 1, 2 hay nhiều lần. Trong điều kiện bình thường mỗi gen chỉ có một liều lượng nhưng trong trường hợp đột biến liều lượng của gen tăng 2, 3 hay nhiều lần trên nhiễm sắc thể. Nguyên nhân: Do tiếp hợp của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng không chính xác, sau đó có sự trao đổi chéo xảy ra giữa hai nhiễm sắc thể Bài giảng Sinh đại cương Giảng viên Trần Thị Hoài Thu Page 70 này. Một nhiễm sắc thể trong cặp trao đổi chéo bị đứt đọan và nhiễm sắc thể kia có đoạn lặp lại nhiều lần. Đột biến lặp đoạn gây rối loạn di truyền nhưng không gây tác hại như mất đoạn. Đột biến lặp đoạn được phát hiện ở ruồi giấm, chuột, ngô 3. Đảo đoạn: Là hiện tượng đột biến trong đó các đoạn nhiễm sắc thể mang gen quay ngược 1800 so với các đoạn khác trong cùng một nhiễm sắc thể, gây nên sự đảo ngược trình tự các gen trong đoạn đó. Nguyên nhân: Do quá trình xoắn khi phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể xoắn lại thành nút nhỏ, điểm nút bị đứt chỗ gặp nhau, gây nên đảo ngược đoạn nhiễm sắc thể này. Đảo đoạn cũng có thể cho cơ thể phát triển và sinh sản bình thường nhưng nhiều khi cũng có biến đổi xảy ra do đảo đoạn phá vỡ mối liên kết cũ và tạo nên mối liên kết mới trong các gen. 4. Chuyển đoạn: Là sự biến đổi cấu trúc nhiễm sắc thể trong đó sự thay đổi vị trí của các đoạn từ nơi này sang nơi khác của nhiễm sắc thể không đồng dạng. Hiện tượng chuyển đoạn do tiếp xúc ngẫu nhiên giữa hai nhiễm sắc thể không đồng dạng.
File đính kèm:
bai_giang_sinh_dai_cuong.pdf