Giải bài tập Sinh Học 12 Bài 48. Ôn tập chương trình Sinh học cấp trung học phổ thông

§48. ÔNI TẬP CHưdNG TRÌNH SINH HỌC
CẤP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THẾ GIỚI SỐNG
ỷ Các dặc điểm chung của thế giới sống:
Thế giới sông được tổ chức theo cấp bậc với các đặc tính nổi trội, trong đó
tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái là những cấp tổ chức cơ bản. Các câ'p tổ chức của thế giới sông đều là những hệ mở và có khả năng tự
điều chỉnh.
Sự sông không ngừng tiến hóa tạo nên 1 thế giới sông vô cùng đa dạng nhưng lại thông nhất.
Ể> Các hình thức phân loại thế giới sống:
Thế giới sông được phân loại thành các đơn vị theo trình tự nhỏ dần là:
giới, ngành, lớp, bộ, họ, chi (giống), loài. Giới sinh vật là đơn vị phân loại lớn nhất bao gồm các ngành sinh vật có chung những đặc điểm nhất định.
Hệ thông phân loại 5 giới sinh vật chia thành các giới: giới Khởi sinh, giới Nguyên sinh, giới Nấm, giới Thực vật và giới Động vật.
ỷ Đặc điểm chính của mỗi giới sinh vật:
Giới Khởi sinh gồm những sinh vật nhân sơ, đơn bào, có kích thước râ't nhỏ, sinh sản nhanh và có phương thức sống đa dạng.
Giới Nguyên sinh chủ yếu gồm những sinh vật nhân thực, đơn bào, sông tự dưỡng hoặc dị dưỡng.
Giới Nấm gồm những sinh vật nhân thực, đơn bào hoặc đa bào dạng sợi, phần lớn có thành phần tế bào chứa kitin, không có lục tạp, sống dị dưỡng.
Giới Thực vật gồm những sinh vật nhân thực, sông tự dưỡng, thành phần tế bào có ẹâ'u tạo bằng xenlulôzơ, có khả năng cảm ứng chậm.
Giới Động vật gồm những sinh vật nhân thực, dị dưỡng, phản ứng nhanh và có khả năng di chuyển.
II. SINH HỌC TẾ BÀO
1. Thành phần hóa học của tế bào
Phân biệt nguyên tô' da lượng và nguyên tô' vi lượng. Nêu vai trò của các loại nguyên tô' da lượng và vi lượng trong tể' bào.
Các nguyên tô' đa lượng chính như c, H, 0, N chiếm khối lượng lớn trong tế bào vì chúng tham gia cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ như prôtêin, cacbonhiđrat, lipit và các axit nuclêic là những chất hóa học chính cấu tạo nến tế bào.
Các nguyên tô' vi lượng là những nguyên tô' chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ hơn 0,01% khối lượng cơ thể sông nhưng sinh vật không thể thiếu vì chúng có vai trò quan trọng đô'i với sự sông.
Nêu các đặc điểm cấu trúc và chức năng của các loại cacbonhỉdrat, lipit, prôtêin, axit nuclêic.
+ Cacbohiđrat là hợp châ't hữu cơ câu tạo chủ yếu từ 3 nguyên tô' là c, H, o. Cacbonhiđrat bao gồm các loại: đường đơn, đường đôi và đường đa.
+ Chức năng chính của cacbonhidrat là nguồn dự trữ năng lượng cũng như làm vật liệu cấu trúc cho tế bào.
Lipit gồm nhiều loại với cấu trúc và chức năng khác nhau.
+ Mỡ là nguồn nguyên liệu dự trữ năng lượng cho tê' bào và cơ thể.
+ Phôtpholipit có chức năng cấu tạo nên màng tê' bào.
+ Stêrôit câ'u tạo nên màng sinh châ't cũng như 1 sô' loại hoocmôn.
+ Một sô' loại vitamin và sắc tô' cũng là lipit.
Prôtêin là đại phân tử hữu cơ có cấu tạo gồm các đơn phân là các axit amin.
Prôtêin có thể có tối đa 4 bậc cấu trúc khác nhau.
Cấu trúc của prôtêin quy định chức năng của nó. Khi cấu trúc không gian bị phá vỡ thì prôtêin sẽ bị mất chức năng.
Trong sô' các đại phân tử thì prôtêin có câ'u trúc và chức năng đa dạng nhất. Prôtêin có các chức năng như: cấu trúc, xúc tác, bảo vệ, vận chuyển, thụ thể, dự trữ các axit amin...
Axit nucleic có 2 loại:
+ ADN là 1 đại phân tử hữu cơ được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, các đơn phân là 4 loại nuclêôtit (A, T, G và X). ADN được cấu tạo từ 2 chuỗi pôlinuclêôtit liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung: A liên kêt với T bằng 2 liên kết Hiđrô và G liên kết với X bằng 3 liên kết Hiđrô.
+ Chức năng của ADN là mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.
+ ARN được câu tạo theo nguyên tắc đa phân và gồm 4 loại nuclêôtit là A, u, G và X và thường chỉ được cấu tạo từ 1 chuỗi pôlinuclêôtit.
+ ARN bao gồm 3 loại là mARN, tARN và rARN, mỗi loại ARN thực hiện 1 chức năng nhất định trong quá trình truyền đạt và dịch thông tin di truyền từ ADN sang prôtêin.
Cấu trúc của tế bào
/p Mô tả cấu tạo của tế bào nhân sơ.
Tế bào nhân sơ được cấu tạo từ 3 thành phần chính là màng sinh châ't, tế bào chất và vùng nhân hoặc nhân.
Tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ, chưa có nhân hòan chỉnh, trong tế bào chất chỉ có ribôxôm, không có các bào quan có màng bao bọc.
Thành tế bào vi khuẩn được cấu tạo chủ yếu từ peptiđôglican. Thành tế bào quy định hình dạng của tế bào.
Vùng nhân của tế bào nhân sơ thường chỉ chứa 1 phân tử ADN vòng duy nhất.
Mô tả cấu tạo tế bào nhân thực: cấu trúc của các bào quan và chức năng của từng loại, cấu trúc của màng tế bào và các phương thức vận chuyển các chất qua màng.
a. Nhân tế bào chứa vật chất di truyền và do đó nó điều khiển mọi họat động của tế bào.
Hệ thông lưới nội chất gồm các ông và xoang dẹp thông với nhau chia tế bào chất thành các xoang tương đôi biệt lập.
Ribôxôm là bào quan tổng hợp nên prôtêin.
Bộ máy Gôngi là 1 chồng túi màng dẹp và là nơi lắp ráp, đóng gói và phân phối các sản phẩm của tế bào.
Ti thể và lục tạp đều có 2 màng bao bọc, chứa ADN và ribôxôm. Đó là những bào quan sản xuất chất hữu cơ và cung câ'p năng lượng cho tế bào.
Các tế bào thực vật thuờng có các không bào lớn làm nhiệm vụ chứa các chất dự trữ hoặc các chất phế thải cũng như giúp các tế bào hút nước.
Lizôxôm có nhiêu enzim thủy phân. Vì vậy, chức năng của nó là phân hủy các tế bào già, bào quan già, các tế bào bị tổn thương không còn khả năng phục hồi cũng như các đại phân tử.
Khung xương tế bào được tạo thành từ các vi ống, vi sợi và sợi trung gian. Khung xương tế bào giúp các tế bào động vật có được hình dạng xác định và là nơi neo đậu của các bào quan.
Màng sinh chất có cấu tạo gồm 2 thành phần chính là phôtpholipit và prôtêin. Màng sinh chất có tính bán thâm và nhờ vậy, tế bào có thể thực hiện việc trao đổi chát 1 cách có chọn lọc với môi trường bên ngoài. Trên màng sinh chất có nhiều loại prôtêin thực hiện các chức năng khác nhau như vận chuyển các chất, thụ thể thu nhận thông tin, dấu chuẩn nhận biết.
Ớ thực vật và nấm, bên ngoài màng sinh chất còn có thành tế bào. Bên ngoài màng sinh chất của các tế bào động vật còn có chất nền ngoại bào giúp các tế bào liên kết với nhau tạo nên các mô.
Các chất được vận chuyển qua màng tế bào có thể theo phương thức vận chuyển thụ động và vận chuyển chủ động.
Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chát từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thâ'p và không tiêu tôn năng lượng. Vận chuyển chủ động cần năng lượng để vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao.
Xuất bào và nhập bào là kiểu vận chuyển các chất thông qua sự biến dạng của màng sinh chát.
Chuyển hóa vật châ't và năng iượng trong tê bào
Khái niệm chuyển hóa vật chất
Chuyển hóa vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong tế bào. Chuyển hóa vật chất luôn kèm theo chuyển hóa năng lượng.
(ỷ Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất.
+ Enzim là chất xúc tác sinh học có thành phần cơ bản là prôtêin.
+ Khi có enzim xức tác, tốc độ của 1 phản ứng có thể tăng cả triệu lần. Nếu tế bào không có các enzim thì các hoạt động sông không thể duy trì được vì tốc độ của các phản ứng sinh hóa xảy ra quá chậm.
Các giai đoạn trong quá trình hô hấp tế bào và quang hợp: nguyền liệu đầu vào và sản phẩm của mỗi giai đoạn. Mối quan hệ qua lại giữa các giai đoạn trong quá trình quang hợp cũng như giữa quang hợp và hô hấp.
+ Hô hấp tế bào có thể được chia thành 3 giai đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi chuyền electron hô hấp. Trong đó, chuỗi chuyền electron hô hấp tạo ra được nhiều ATP nhất.
+ Nguyên liệu đầu vào của hô hấp là cacbonhiđrat (glucôzơ), ATP, NAD+
+ Sản phẩm của giai đoạn đường phân là: 2ATP, 2 NADH, 2 phân tử axit pyruvic.
Sản phẩm của chu trình Crep: 2 phân tử axêtyl - CoA, NADH, CƠ2, FADH2, ATP.
+ Chuỗi chuyền êlectrton hô hấp: tạo ATP nhiều nhất.
Quá trình quang hợp thường chia thành 2 pha là pha sáng và pha tối.
+ Pha sáng là giai đoạn phụ thuộc trực tiếp vào ánh sáng. Pha này diễn ra trong màng tilacôit của lục tạp. Thông qua pha sáng, năng lượng ánh sáng được chuyển thành năng lượng trong ATP và NADPH. ôxi được giải phóng từ nước trong pha sáng.
+ Trong pha tối (pha cố định co2) của quang hợp, với sự tham gia của ATP và NADPH tạo ra từ pha sáng, co2 sẽ bị khử thành các sản phẩm hữu cơ.
Mối quan hệ qua lại giữa quang hợp và hô hấp:
+ Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucôzơ:
C6H12O6 + 6 02 -> 6 co2 + 6 H2O + năng lượng (ATP + nhiệt)
+ Phương trình tổng quát của quá trình quang hợp:
6 co2 + 6 H2O + năng lượng ánh sáng -> C6H12O6 + 02
Hô hấp và quang hợp là 2 quá trình ngược chiều nhau nhưng thông nhất. Hô hấp đã chuyển quang năng do cây xanh tích lũy dưới dạng hóa năng trong các hợp chất hữu cơ thành dạng hóa năng dễ sử dụng hơn và phổ cập trong toàn sinh giới là ATP.
Phân bào
Ip Phân bào ở sinh vật nhăn sơ: tiến trình, đặc điểm
+ Vi khuẩn sinh sản chủ yếu bằng cách phân đôi. Khi hấp thụ và đồng hóa chất dinh dưỡng, tế bào vi khuẩn tăng do khối lượng sinh khối tăng và dẫn đến sự phân chia, ở giai đoạn này màng sinh chất gấp nếp (gọi là mêzôxôm).
Vòng ADN của vi khuẩn sẽ lấy các nếp gấp trên màng sinh chất làm điểm tựa dính vào để nhân đôi, đồng thời thành tế bào hình thành vách ngăn để tạo ra 2 tế bào vi khuẩn mới từ 1 tế bào.
+ Đặc điểm: Vi khuẩn sinh sản rất nhanh.
Phân bào ở sinh vật nhăn thực: Nêu đặc điểm của từng kì và ỷ nghĩa của quá trình nguyên phân và giảm phân.
Phần bào ở sinh vật nhân thực:
* Đặc điểm của từng kì và ý nghĩa của quá trình nguyên phân:
Đặc điểm của từng kì:
Kì trung gian: chiếm phần lớn chu kì tế bào
Kì trung gian được chia thành các pha nhỏ là Gb s và G2. Ngay sau khi vừa mới phân chia xong, tế bào bước vào pha Gj.
Pha Gf Trong pha này, tế bào tổng hợp các chất cần cho sự sinh trưởng.
Pha S: nhân đôi ADN và NST. Các NST được nhân đôi nhưng vẫn còn dính với nhau ở tâm động tạo nên 1 NST kép bao gồm 2 nhiễm sắc tử (crômatit).
Pha G2: Tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào.
Ki đầu: Các NST kép sau khi nhân đôi ở kì trung gian dần được co xoắn. Màng nhân dần tiêu biến, thoi phân bào dần xuất hiện. Đây có thể xem như giai đoạn “bao gói” vật liệu di truyền và chuẩn bị phương tiện chuyên chở (thoi phân bào).
Kì giữa-. Các NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành .1 hàng ở mặt phẳng xích đạo. Thoi phân bào được dính vào 2 phía của NST tại tâm động.
Ki sau: Các nhiễm sắc tử tách nhau ra và di chuyển trên thoi phân bào về 2 cực của tế bào.
Kì cuối: NST dãn xoắn dần và màng nhân xuất hiện.
.- Ý nghĩa của quá trình nguyên phân:
Đốì với sinh vật nhân thực đơn bào, nguyên phân là cơ chế sinh sản. Từ 1 tế bào mẹ qua nguyên phân tạo ra 2 tế bào con giông y hệt nhau.
Đốì với các cơ thể sinh vật nhân thực đa bào, nguyên phân làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển.
Ngoài ra, nguyên phân cũng đóng vai trò quan trọng giúp cơ thể tái sinh những mô hoặc cơ quan bị tổn thương.
Ớ các sinh vật sinh sản sinh dưỡng, nguyên phân là hình thức sinh sản tạo ra các cá thể con có kiểu gen giông kiểu gen của cá thể mẹ.
ỷ Đặc điểm của từng kì và ý nghĩa của quá trình giảm phân:
- Đặc điểm của từng kì: Giảm phân gồm 2 lần phân bào liên tiếp.
• Giảm phân I
Kì trung gian: Giông như nguyên phân, tại kì trung gian, các NST được nhân đôi và các nhiễm sắc tử (crômatit) vẫn còn dính với nhau tại tâm động. Một NST bao gồm 2 nhiễm sắc tử như vậy được gọi là NST kép.
Ki đầu 1:
+ Bước vào kì đầu 1, các NST kép bắt đôi với nhau theo từng cặp tương đồng. Sau khi tiếp hợp, các NST kép dần dần co xoắn lại.
+ Tiếp đến, các NST kép trong mỗi cặp NST kép tương đồng dần dần đẩy nhau ra bắt đầu từ tâm động. Trong khi NST tiếp tục co xoắn lại thì thoi phân bào cũng hình thành và 1 số sợi thoi được dính với tâm động của các NST. Trong quá trình bắt đôi, các NST kép trong cặp NST kép tương đồng có thể trao đổi các đoạn crômatit cho nhau. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng trao đổi chéo.
+ Cuối kì đầu, màng nhân và nhân con dần tiêu biến.
Kì đầu 1 chiếm phần lớn toàn bộ thời gian của quá trình giảm phân. Tùy theo từng loài, kì đầu 1 có thể kéo dài tới vài ngày thậm chí vài chục năm như ở người phụ nữ.
Ki giữa I: Các cặp NST kép tương đồng sau khi bị bắt đôi và co xoắn cực đại di chuyển về mặt phẳng xích đạo của tế bào và tập trung thành 2 hàng. Dây tơ phân bào từ mỗi cực tế bào chỉ dính vào 1 phía của mỗi NST kép trong cặp tương đồng.
Ki sau I: Mỗi NST kép trong cặp NST tương đồng di chuyển theo dây tơ phần bào về 1 cực của tế bào.
Kì cuối I: Sau khi đi về cực của tế bào, các NST kép dần dần dãn xoắn. Màng nhân và nhân con dần dần xuất hiện. Thoi phân bào tiêu biến. Sau đó là quá trình phân chia tế bào chất tạo nên 2 tế bào con có số lượng NST kép giảm đi 1 nửa.
Sau khi kết thúc giảm phân I, các tế bào bước vào giai đoạn giảm phân II mà không nhân đôi NST.
• Giảm phân II
Phân bào giảm phân II cơ bản giống như nguyên phân cũng bao gồm các kì: kì đầu II, kì giữa II, kì sau II và kì cuối II.
Sau giảm phân II, các tế bào con sẽ biến đổi thành các giao tử. ơ các loài động vật, qua quá trình phát sinh giao tử đực, 4 tế bào con sẽ biến thành 4 tinh trùng chui vào lòng ống sinh tinh của tinh hoàn để vào túi chứa tinh; quá trình phát sinh giao tử cái, sau 2 lần giảm phân chỉ tạo ra 1 tế bào trứng, 3 tế bào nhỏ khác (gọi là tế bào thể cực) không làm nhiệm vụ sinh sản. Đối với các loài thực vật, sau khi giảm phân các tế bào con phải trải qua 1 sô' lần phân bào để thành hạt phấn hoặc túi phôi.
•* Ý nghĩa của giảm phân: Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST trong quá trình giảm phân kết hợp với quá trình thụ tinh thường tạo ra rất nhiều biến dị tổ hợp. Sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính (chủ yếu là do các biến dị tổ hợp) là nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sông mới.
Các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh góp phần duy trì bộ NST đặc trưng cho loài.
SINH HỌC VI SINH VẬT
Kiểu dinh dưỡng
Nguồn năng lượng
Nguồn cacbon chủ yếu
Quang tự dưỡng
Anh sáng
co2
Hóa tự dưỡng
Chất vô cơ
co2
Quang dị dưỡng
Ánh sáng
Chát hữu cơ
Hóa dị dưỡng
Chất hữu cơ
Chất hữu cơ
1. Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
ỷ Phăn biệt các kiểu dinh dưỡng: quang tự dưỡng, quang dị dưỡng, hóa
tự dưỡng và hóa dị dưỡng.
(ỷ Phân biệt hô hấp và lên men.
Hô hấp
Lên men
1. Ôxi hóa hoàn toàn hiđratcacbon
1. Phân giải hoàn toàn hiđratcacbon
2. ôxi hóa axit piruvic thành co2 và H2O
2. Axit piruvic bị khử thành axit hữu cơ dạng khử
3. Do các vi sinh vật hiếu khí
3. Do vi sinh vật kị khí không bắt bũộc
4. Phàn giải 1 phân tử glucôzơ, giải phóng 38 ATP.
4. Phân giải 1 phân tử glucôzơ, giải phóng 2 ATP (do năng lượng vẫn còn tích lũy trong chất hữu cơ).
5. Sử dụng các chất nhận điện tử cuối cùng là: nitrat, sunphat, ôxi.
5. Tạo các sản phẩm hữu cơ dạng khử từ các chất trung gian là chát nhận điện tử cuối cùng.
/P Nêu 1 sô ứng dụng thực tiễn của quá trình chuyển hóa vật chất của vi sinh vật trong dời sống.
Sản xuất sinh khối (hoặc prôtèin đơn bào): Có nhiều nhà máy sản xuất vi sinh vật ở quy mô lớn.
Nhiều loại nấm ăn (nấm hương, nâ'm mỡ, nấm rơm,...) là loại thực phẩm quý. Vi khuẩn lam Spirulina là nguồn thực phẩm ở châu Phi, là loại thực phẩm tăng lực (ở dạng bột hoặc dạng bánh quy) ở Mĩ, Ở Nhật, tảo Chlorella được dùng làm nguồn prôtêin và vitamin bổ sung vào kem, sữa chua, bánh mì. Chát thải từ các xí nghiệp chế biến rau, quả, bột, sữa,... là cơ chát lên men để thu nhận sinh khôi dùng làm thức ăn cho chăn nuôi. Ví dụ: góp phần giảm nhẹ ô nhiễm môi trường.
Sản xuất axit amin: Nhiều thực phẩm có nguồn gốc thực vật chứa hàm lượng prôtêin đủ cung cấp về lượng cho như cầu của gia súc nhưng lại không thể dùng làm nguồn prôtêin thức ăn do thiếu 1 số axit amin không thay thế cần cho con vật. Ví dụ: prôtêin lúa mì nghèo lizin, prôtêin lúa nước nghèo lizin và trêônin, prôtêin ngô nghèo lizin và tritôphan, prôtêin đậu nghèo mêtiônin. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả của thức ăn cho người và gia súc, cần thiết bổ sung (các) axit amin không thay thế nói trên vào thực phẩm có nguồn gốc cây trồng. Do đó, trên toàn thế giới, việc thiếu hụt lizin, trêônin và mêtiônin còn trầm trọng hơn là sự đói prôtêin nói chung. Ngoài ra, 1 axit amin được dùng làm gia vị làm tăng độ ngon ngọt của các món ãn đó là axit glutamic (ồ dạng natri glutamat, mì chính).
Gác axit amin nói trên đều được thu nhận nhờ lên men vi sinh vật.
Sản xuất các chát xúc tác sinh học:
Amilaza (thủy phân tinh bột) được dùng khi làm tương, rượu nếp, trong công nghiệp sản xưâ't bánh kẹo, công nghiệp dệt, sản xuất xirô giàu fructôzơ.
Prôtêaza (thủy phân prôtêin) được dùng khi làm tương, chế biến thịt, trong công nghiệp thuộc da, công nghiệp bột giặt...
Xenlulaza (thủy phân xenlulôzơ) được dùng trong chế biến rác thải và xử lí các bã thải dùng làm thức ăn cho chặn nuôi.
Lipaza (thủy phân lipit) dùng trong công nghiệp bột giặt và chất tẩy rửa.
Sản xuất gôm sinh học: Nhiều vi sinh vật tiết vào môi trường 1 số loại đường phức gọi là gôm. Gôm có vai trò bảo vệ tế bào vi sinh vật khỏi bị khô, ngăn cản sự tiếp xúc với virút, đồng thời là nguồn dự trữ cacbon và năng lượng.
Gôm được dùng trong công nghiệp để sản xuất kem, sản xuất kem phủ bề mặt bánh và làm chất phụ gia trong công nghiệp khai thác dầu hỏa. Trong y học, gôm được dùng làm chất thay huyết tương và trong sinh hóa học dùng làm chất tách chiết enzim.
Sản xuất thực phẩm cho người và thức ăn cho gia súc:
Lợi dụng họat tính phân giải xenlulôzơ của vi sinh vật người ta tận dụng các bã thải thực vật (rơm rạ, lõi ngô, bã mía, xơ bông) để trồng nhiều loại nấm ăn.
Nước thải từ các xí nghiệp chế biến sắn, khoai tây, dong giềng có thể được dùng để nuôi cấy 1 số nấm men có khả năng đồng hóa tinh bột nhằm thu nhận sinh khối làm thức ăn cho gia súc.
Sản xuất tương là dựa vào 2 enzim chủ yếu của nấm mốc và vi khuẩn tự nhiên hoặc cấy chủ động vào nguyên liệu: amilaza phân giải tinh bột (trong xôi hoặc ngô) thành glucôzơ và prôtêaza nhận giải prôtêin (trong đậu tương) thành axit amin.
Cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng: Nhờ các hoạt tính phân giải của vi sinh vật mà xác các động vật và thực vật trong đất được chuyển thành chất dinh dưỡng cho cây trồng. Dođó, chính vi sinh vật tạo nên độ phì nhiêu của đất. Đây cũng là cơ sở khoa học của việc chế biến rác thải thành phân bón.
Phân giải các chất dộc lạ: Để đảm bảo năng suất cây trồng, người ta phải sử dụng các chất trừ sâu, diệt nấm. Đây là các chất do con người tổng hợp ra và thường độc đô'i với người và động vật. Rất may, nhiều vi khuẩn và nấm đất có khả năng phân giải 1 phần hoặc toàn bộ nhiều hóa chất độc hại nói trên.
Bột giặt sinh học: Để tẩy sạch các vết bẩn (bột, thịt, mỡ, dầu,...) trên quần áo, khăn bàn, chăn màn,... người ta thêm vào bột giặt 1 ít enzim vi sinh vật như amilaza, proteaza, lipaza,...
Cải thiện công nghiệp thuộc da: Để tẩy sạch lông ở bộ da động vật, trước đây người ta phải sử dụng các hóa chất, vừa kém hiệu quả, vừa gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng các enzim prôtêaza và lipaza từ vi sinh vật thay cho hóa chất không những làm tăng chất lượng của da mà còn tránh được các ảnh hưởng đến môi trường sông.
Sinh trưởng và sinh sản của sinh vật
/p Khải niệm sinh trưởng ở sinh vật.
Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được hiểu là sự tăng sô' lượng tế bào của quần thể.
/p Sinh trưởng của vi sinh vật trong điều kiện nuôi cấy không liên tục và nuôi cấy liên tục. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và những ứng dụng thực tiễn.
Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.
Nuôi cấy không liên tục:
Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.
Quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo đường cong gồm 4 pha.
Pha tiềm phát (pha lag): Vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
Pha lũy thừa: Vi khuẩn sinh trưởng với tô'c độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
Pha cân bằng: Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, vì số lượng tế bào sinh ra bằng sô' lượng tế bào chết đi.
Pha suy vong: Số tế bào sô'ng trong quần thể giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều.
Nuôi cấy liên tục: Để tránh hiện tượng suy vong của quần thể vi sinh vật, người ta luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bàng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy tương đương.
Các yếu tô' ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
Chất hóa học:
Chất dinh dưỡng: Các chất hữu cơ như cacbohidrat, prôtêin, lipit... là các chất dinh dưỡng. Một sô' chất vô cơ chứa các nguyên tô' vi lượng như Zn, Mn, Mo,... có vai trò quan trọng trong quá trình hóa thẩm thâ'u, họat hóa enzim. Một sô' chất hữu cơ như axit amin, vitamin,... với hàm lượng rất ít nhưng cần cho sự sinh trưởng của vi sinh vật song chúng không tự tổng hợp được từ các chất vô cơ gọi là nhân tô' sinh trưởng.
Các yếu tô' lí học:
Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng lớn tốc độ của các phản ứng sinh học trong tế bào, do đó làm cho vi sinh vật sinh sản nhanh hay chậm. Nói chung, nhiệt độ cao làm biến tính các loại prôtêin, axit nuclêic. Căn cứ vào khả năng chịu nhiệt, người ta chia vi sinh vật thành 4 nhóm: vi sinh vật ưa lạnh, vi sinh vật ưa ẩm, vi sinh vật ưa nhiệt và vi sinh vật ưa siêu nhiệt. Người ta sử dụng nhiệt độ cao để thanh trùng, nhiệt độ thấp để kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật.
Độ ẩm: Hàm lượng nước trong môi trường quyết định độ ẩm mà nước là dung môi của các chất khoáng dinh dưỡng, là yếu tô' hóa học tham gia vào các quá trình thủy phân các chất. Nhìn chung, vi khuẩn đòi hỏi độ ẩm cao, nấm men đòi hỏi ít nước hơn, còn nấm sợi có thể sống trong điều kiện độ ẩm thấp. Do đó, nước có thể được dùng để khống chê' sự sinh trưởng của từng nhóm vi sinh vật. Mỗi loại vi sinh vật sinh trưởng trong 1 giới hạn độ ẩm nhất định.
pH: Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, họat động chuyển hóa vật chất trong tế bào, họat tính enzim, sự hình thành ATP... Dựa vào độ pH của môi trường, người ta có thể chia vi sinh vật thành 3 nhóm chính: vi sinh vật ưa axit, vi sinh vật ưa kiềm, vi sinh vật ưa pH trung tính. Trong quá trình sông, vi sinh vật thường tiết các chát ra ngoài môi trường làm thay đổi độ pH của môi trường.
Ánli sáng: Mức năng lượng trong lượng tử ánh sáng tùy thuộc vào độ dài bước sóng của tia sáng .Vi khuẩn quang hợp cần năng lượng ánh sáng để quang hợp. Ánh sáng thường có tác dộng đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hơp sắc tố, chuyển động hướng sáng...
Bức xạ ánh sáng có thể tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật. Ví dụ: tia tử ngoại (độ dài sóng 250-260nm) thường làm biến tính các axit nucleic; các tia Rơnghen, tia gamma và tia vũ trụ (độ dài sóng dưới lOOnm) làm ion hóa các protêin và axit nucleic dẫn đến đột biến hay gây chết.
Áp suất thẩm thấu: Sự chênh lệch nồng độ của một chát giữa 2 bên màng sinh chất gây nên một áp suất thẩm thấu. Vì vậy khi đưa vi sinh vật vào môi trường nhiều đường, muôi, tức là môi trường ưu trương thì nước trong tế bào vi sinh vật bị rút ra ngoài, gây co nguyên sinh, do đó chúng không phân chia được.
• ứng dụng thực tiễn: Người ta sử dụng phương pháp nuôi cấy liên tục trong sản xuất sinh khôi để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có họat tính sinh học như các axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmôn...
Các phương thức gây bệnh của virút.
Virút ở người và động vật: Tùy từng loại virút gây bệnh mà chúng có cách lây nhiễm và gây tác hại với các mức độ khác nhau. Ví dụ các bệnh lây qua đường tình dục (LQĐTD) như AIDS, viêm gan B, viêm gan c... Cùng 1 loại virút nhưng cách lây nhiễm khác nhau có thể gây bệnh khác nhau.
Virút ở côn trùng: Kí sinh ở côn trùng sau đó mới nhiễm vào người và động vật.
Những virút này thường sinh ra độc tô'. Khi muỗi hoặc bọ chét đốt người và động vật thì virút sẽ xâm nhiễm và gây bệnh như virút viêm não ngựa, sốt xuất huyết virút Đàngơ (DHF), virút HBV gây viêm gan B.
Virút ở vi sinh vật (phagơ) có thể kí sinh ở nhiều loại vi sinh vật nhân sơ (vi khuẩn, xạ khuẩn) và nhân chuẩn (nấm men, nấm sợi).
Virút ở thực vật : Tế bào thực vật có thành xenlulôzơ nên rất bền vững, virút không thể tự chui qua thành tế bào mà phải chủ yếu nhờ vào vết tiêm chích của côn trùng hoặc các vết xước (do thiên tai hay cơ học)... Ví dụ sâu, rệp, bọ rầy khi hút nhựa kèm theo cả virút. Cũng có trường hợp nhờ dây tơ hồng, hay virut truyền bệnh thông qua hạt giông, củ giông, cành chiết, mắt ghép, cỏ dại,... Sau khi nhân lên trong tế bào virut lan sang các tế bào khác qua cầu sinh chất.
(ỷ ứng dụng thực tiễn của virut.
Bảo vệ đời sống con người và môi trường: Nhiều loại virut gây bệnh cho người và động vật đã được nghiên cứu để sản xuất vãcxin phòng chông có hiệu quả các bệnh này nhờ đó đã hạn chế và ngăn chặn được hầu hết các đại dịch đã từng là môi đe dọa trong lịch sử loài người như đậu mùa, dịch cúm, dịch sốt... và điều trị 1 cách có hiệu quả 1 số bệnh được coi là nan y như bệnh dại, viêm gan B, viêm gan c,... 1 số vỉrut ở động vật được nghiên cứu để giảm thiểu sự phát triển của 1 số loại động vật hoang dã như virut pox để hạn chế sự phát triển quá mức những đàn thỏ tự nhiên.
Bảo vệ thực vật: Virut có thể được dùng để tiêu diệt các côn trùng gây hại cho thực vật. Ví dụ, người ta đã tạo ra 1 loại virut tái tổ hợp với khả năng diệt sâu đo ở bắp cải. Nó được thiết kế để tự hủy sau 1 thời gian nhất định, ơ Việt Nam, chúng ta đã sản xuất thuôc trừ sâu sinh học có chứa virut baculo để diệt nhiều loại sâu ăn lá. Thuốc được bọc bởi 1 màng keo chỉ tan trong đường ruột của côn trùng. Khi màng keo tan ra, virut mới chuyển sang dạng họat động để gây chết cho sâu. Thuốc trừ sâu sinh học có nhiều ưu điểm: chỉ diệt 1 số loại sâu nhát định nên không độc hại cho con người và môi trường như thuôc trừ sâu hóa học, virut được bảo vệ trong 1 thể bọc cho nên dễ bảo quản, dễ sản xuất, giá thành hạ...
Kĩ thuật di truyền: Ngày nay, những đóng góp của virut trong công nghệ sinh học ngày càng to lớn. Các phagơ ôn hòa đóng vai trò trung gian trong qua trình chuyển gen từ tế bào cho sang tế bào nhận. Ví dụ phagơ Mu có khả năng xâm nhập nhiều tế bào chủ gây nên những biến dị đa dạng. Đây là 1 phương pháp quan trọng trong công nghệ sinh học nhằm tạo ra những chủng, giông vi sinh vật, sinh vật mang những gen mong muốn (loại bỏ gen bất lợi, thêm gen mong muôn). Những thành tựu to lớn nhất của công nghệ sinh học hiện đại không thể tách rời phương pháp này.
Thiết lập bản đồ gen: Mỗi phagơ như vậy chỉ có thể tải nạp 1 hoặc vài gen sắp xếp cạnh nhau, tức là chỉ những gen liên kết chặt chẽ với nhau mới được tải nạp cùng 1 lúc. Nhờ vậy, nó cũng giúp chúng ta xác định bản đồ gen của nhiều loại sinh vật.
Sản xuất dược phẩm: Interferon (IFN) là 1 loại prôtêin đặc biệt chỉ do tế bào người và động vật tiết ra có tác dụng chông virut, tế bào ung thư và tăng khả năng miễn dịch vậy sản xuất thuốc Interferon là râ't đắt vì chỉ có thể chiết xuất từ huyết tương người. Tương tự, insulin là 1 loại hoocmon do tuyến tụy tiết ra và có tác dụng điều hòa hàm lượng đường trong máu. Nếu thiếu insulin sẽ mắc bệnh tiểu đường. Việc sản xuất insulin râ't khó khăn, sản lượng rất ít, giá thành rất cao, vì chỉ có thể chiết xuất từ tụy của người. Nhờ kĩ thuật chuyển ghép gen cho phép người ta có thể sản xuất Interferon, Insulin với số lượng lớn, giá thành hạ, nhờ vậy đã cứu sông được nhiều bệnh nhân.
SINH HỌC Cơ THE
1. Chuyển hóa vật châ't và năng lượng
1) Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật
ỷ Cây hấp thụ các nguyên tố khoáng dưới dạng nào? Vai trò của các nguyên tố vi lượng dối với cây?
+ Cây hấp thụ nguyên tô' khoáng dưới dạng ion
+ Vai trò của các nguyên tố vi lượng đối với cây. Các nguyên tô' vi lượng thường là thành phần không thể thiếu được ở hầu hết các enzim. Chúng hoạt hóa các enzim này trong quá trình trao đổi chất của cơ thể. Các nguyên tô' vi lượng còn liên kết với các chất hữu cơ tạo thành hợp chất hữu cơ - kim loại (hợp chất cơ kim). Những hợp chất này có vai trò hết sức quan trọng trong các quá trình trao đổi chất. Ví dụ: Mg trong phân tử diệp lục, Cu trong xotôcrôm, Fe trong EDTA (êtilen đimêtyl têtra axêtic), Co trong vitamin B12...
Các nguyên tô' vi lượng
Dạng mà cây hấp thụ
Vai trò trong cơ thể thực vật
Sắt
Fe2+, Fe3+
Thành phần của xitôcrôm, tổng hợp diệp lục, hoạt hóa enzim
Mangan
Mn2+
Hoạt hóa nhiều enzim
Bo
B4O2- và BOg“
Liên quan đến hoạt động của mô phân sinh
Clo
cr
Quang phân li nước, cân bằng ion
Kẽm
Zn2+
Hoạt hóa nhiều enzim
Đồng
Cu2+
Hoạt hóa nhiều enzim
Môlipđen
MoO2-
Cần cho sự trao đổi Nitơ
Niken
Ni2+
Thành phần của enzim ureaza
Quá trình hấp thụ, vận chuyển nưởc và muối khoảng ở rễ, thân, lả.
• Quá trình hấp thụ nước
+ Thực vật thủy sinh hấp thụ nước từ môi trường xung quanh qua bề mặt các tê' bào biểu bì của cây.
+ Thực vật trên cạn hấp thụ nước từ đất qua bề mặt biểu bì của rễ, trong đó chủ yếu qua các tế bào biểu bì đã phát triển thành lông hút.
+ Quá trình hấp thụ nước ở rễ xảy ra theo ba giai đoạn kê' tiếp nhau:
Giai đoạn nước từ đất vào lông hút
Để hấp thụ nước, tê' bào lông hút có đặc điểm cấu tạo và sinh lí phù hợp YỚi chức năng nhận nước từ đất:
Thành tê' bào mỏng, không thấm cutin.
Chỉ có 1 không bào trung tâm lớn.
Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp mạnh của rễ.
VI vậy các dạng nước tự do và dạng nước liên kết không chặt từ đất được lông hút hấp thụ 1 cách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu (từ áp suất thẩm thấu thấp đến áp suâ't thẩm thấu cao), hay nói 1 cách khác, nhờ sự chênh lệch về thế nước (từ thế nước cao đến thế nước thấp).
Giai đoạn nước từ lông hút vào mạch gỗ của rễ
Sau khi vào tế bào lông hút, nước vận chuyển 1 chiều vào mạch gỗ của rễ, do sự chênh lệch sức hút nước của các tế bào, theo hướng tăng dần từ ngoài vào trong.
Có 2 con đường vận chuyển nước:
+ Con đường qua gian bào và thành tế bào.
+ Con đường qua các tế bào (qua chất nguyên sinh, không bào).
Giai đoạn nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân
Nước bị đẩy từ rễ lên thân do 1 lực đẩy gọi là áp suất rễ (thể hiện ở 2 hiện tượng: ri nhựa và ứ giọt).
Quá trình vận chuyển nước ở thân
Quá trình vận chuyển nước từ đất vào lông hút của rễ và từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân đã được trình bày ở trên. Vậy quá trình vận chuyển nước ở thân như thế nào?
ỉ. Đặc điểm của con đường vận chuyển nước ở thân
+ Nước được vận chuyển trong thân theo mạch gỗ.
+ Chiều dài của cột nước phụ thuộc vào chiều dài của thân cây. Quá trình vận chuyển này được thực hiện là nhờ lực hút của lá (do thóat hơi nước) và lực đẩy của rễ (do áp suất rễ).
Điều kiện để nước có thể vận chuyển từ rễ lên lá', đó là tính liên tục của cột nước (không có bọt khí trong cột nước), tính liên tục này có được khi quá trình vận chuyển nước của thân vận động.
Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển của cột nước: lực liên kết giữa các phân tử H2O phải lớn, cùng với lực bám của các phân tử H2O với thành mạch phải thắng được khôi lượng cột nước.
Sự thoái hơi nước ở lá
Con đường qua khí khổng:
Vận tốc lớn.
Được điều chỉnh bằng việc đóng, mở khí khổng.
Con đường qua bề mặt lá - qua cutin:
Vận tóc nhỏ.
Không được điều chỉnh.
Các nguyên tô' khoáng được hấp thụ vào cây dưới dạng ion qua hệ thông rễ là chủ yếu. Có hai cách hấp thụ các ion khoáng ở rễ: bị động, chủ động.
Hấp thụ bị động
Các ion khoáng khuếch tán theo sự chênh lệch nồng độ từ cao đến thấp.
Các ion khoáng hòa tan trong nước và vào rễ theo dòng nước.
Các ion khoáng hút bám trên bề mặt các keo đất và trên bề mặt rễ trao đổi với nhau khi có sự tiếp xúc giữa rễ và dung dịch đất. Cách này gọi là hút bám trao đổi.
Hấp thụ chủ động: Phần lớn các chất khoáng được hấp thụ vào cây theo cách chủ động này. Tính chủ động ở đây được thể hiện ở tính thấm chọn lọc của màng sinh chất và các chất khóang cần thiết cho cây đều được vận chuyển trái với quy luật khuếch tán, nghĩa là nó được vận chuyển từ nơi có nồng độ thấp ở đất đến nơi có nồng độ cao, thậm chí rất cao (hàng chục, hàng trăm lần) ở rễ. Vì cách hấp thụ khoáng này mang tính chọn lọc và ngược với gradien nồng độ nên cần thiết phải có năng lượng, tức là sự tham gia của ATP và của 1 chất trung gian, thường gọi là chất mang. ATP và chất mang được cung câ'p từ quá trình trao đổi chất (chủ yếu từ quá trình hô hấp). Như vậy, 1 lần nữa chúng ta thấy rằng: Quá trình hấp thụ nước và các chất khoáng đều liên quan chặt chẽ với quá trình hô hấp của rễ.
/p Thế nào là bón,phân hợp lí?
Bón phân hợp lí cho cây trồng phải trả lời và thực hiện những vấn đề sau: Bón bao nhiêu, bón khi nào, bón thế nào và bón loại phân gì?
Lượng phân bón phải căn cứ vào các yếu tố sau đây:
Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng (lượng chất dinh dưỡng để hình thành 1 đơn vị thu hoạch).
Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất.
Hệ số sử dụng phân bón.
Dựa vào các yếu tô' này ta có thể tính được lượng phân bón cần thiết cho 1 thu hoạch định trước.
Thời kì bón phân-. Phải căn cứ vào các giai đoạn trong quá trình sinh trưởng của mỗi loại cây trồng.
Cách bón phân-. Bón lót (bón trước khi trồng), bón thúc (bón trong quá trình sinh trưởng của cây) và có thể bón phân qua đất hoặc bón phân qua lá.
Bón loại phán gì: Phải dựa vào từng loài cây trồng và giai đoạn phát triển. ứ? Quang hợp ở các nhóm thực vật c3, c4 và CAM giống và khác nhau
như thế nào?
Giống nhau: Cả 3 con đường đều có chu trình Canvin tạo ra AIPG rồi từ đó hình thành nên các hợp châ't cacbonhidrat, axit amin, ptôtêin, lipit,...
Khác nhau:
+ Chất nhận của con đường C3 là ribulôzơ - 1,5 - điphôtphat.
Chất nhận của con đường C4 và CAM là PEP (axit phôtphoenolpiruvic).
+ Sản phẩm ổn định đầu tiên của con đường C3 là hợp chất 3 cacbon : APG.
Sản phẩm ổn định đầu tiên của con đường C4 là hợp chất 4 cacbon: AOA và axit malic/ aspactic.
+ Tiến trình của con đường c3 chỉ có 1 giai đoạn là chu trình Canvin xảy ra chỉ trong các tế bào mô giậu.
Tiến trình của con đường c4 gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 là chu trình c4 xảy ra trong các tế bào mô giậu và giai đoạn 2 là chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch.
Ớ thực vật CAM, cả giai đoạn cố định co2 lần đầu và chu trình Canvin đều xảy ra trong cùng 1 tế bào.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp là gì?
Các yếu tô' ảnh hưởng đến quá trình quang hợp:
Quang hợp có mốì liên quan rất chặt chẽ với nồng độ co2, ánh sáng, nhiệt độ. Trong môi quan hệ này cần chú ý đến điểm bù và điểm bảo hoà.
Nước là nguyên liệu cho quá trình quang hợp. Nước còn ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ co2, đến sinh trưởng của bộ máy quang hợp và hoạt động quang hợp của lá và lục lạp.
Các nguyên tô' khoáng vừa là thành phần cấu trúc của bộ máy quang hợp, vừa tham gia các hoạt động của bộ máy quang hợp. Do đó, dinh dưỡng khoáng có vai trò quan trọng và liên quan chặt chẽ với cường độ và hiệu suất quang hợp.
Các biện pháp kĩ thuật làm tăng năng suất cây trồng
Các biện pháp kĩ thuật làm tăng năng suất cây trồng chính là các biện pháp nhằm:
+ Tăng cường độ và hiệu suất quang hợp bằng chọn giông, lai tạo giông mới có khả năng quang hợp cao.
+ Điều khiển sự sinh trưởng của diện tích lá bằng các biện pháp kĩ thuật như bón phân, tưới nước, mật độ trồng hợp lí.
+ Nâng cao hệ sô' hiệu quả quang hợp và hệ sô' kinh tê' bằng chọn giống và các biện pháp thích hợp, giảm hô hấp sáng, tăng sự tích luỹ chất hữu cơ và cơ quan kinh tế.
+ Chọn các giông cây trồng có thời gian sinh trưởng vừa phải hoặc trồng vào thời vụ thích hợp để cây trồng sử dụng được tốì đa ánh sáng Mặt Trời cho quang hợp.
(p Hô hấp ở thực vật và vân đề bảo quản nông sản
Mục tiêu của bảo quản: Giữ được đến mức tô'i đa chất lượng và sô' lượng của đô'i tượng bảo quản trong suốt quá trình bảo quản.
Hậu quả của hô hắp đối với quá trình bảo quản nông sản:
Hô hấp tiêu hao chất hữu cơ của đốì tượng bảo quản, do đó làm giảm số lượng và châ't lượng trong quá trình bảo quản.
Hô hấp làm tăng nhiệt độ trong quá trình bảo quản, do đó làm tăng cường độ hô hâ'p của đô'i tượng bảo quản.
Hô hấp là tăng độ ẩm của đốì tượng bảo quản, do đó làm tăng cường độ hô hấp của đối tượng bảo quản.
Hô hấp làm thay đổi thành phần khí trong môi trường bảo quản: Khi hô hấp tăng, 02 sẽ giảm, co2 sẽ tăng và khi 02 giảm quá mức, co2 tăng quá mức thì hô hâ'p ở đốì tượng bảo quản sẽ chuyển sang dạng phần giải kị khí và đô'i tượng bảo quản sẽ bị phân huỷ nhanh chóng.
Các biện pháp bảo quản: Để giảm cường độ hô hấp đến mức tôi thiểu (không giảm đến 0 vì đốì tượng bảo quản sẽ chết) người ta thường sử dụng 3 biện pháp bảo quản dưới đây:
Bảo quản khô: Biện pháp bảo quản này thường sử dụng để bảo quản các loại hạt trong kho lớn. Trước khi đưa hạt vào kho, hạt được phơi khô với dộ ẩm khoảng 13 - 16% tuỳ theo từng loại hạt.
Bảo quản lạnh: Phần lớn các loại thực phẩm, rau quả được bảo quản bằng phương pháp này. Chúng được giữ trong các kho lạnh, tủ lạnh ở các ngăn có nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, khoai tây ở 4°c, cải bắp ở l°c, cam chanh ở 6°c, các loại rau khác là 3 - 7°c.
Bảo quản trong điều kiện nồng độ co2 cao: Đây là biện pháp bảo quản hiện đại và cho hiệu quả bảo quản cao. Biện pháp này thường sử dụng các kho kín có nồng độ co2 cao hoặc đơn giảm hơn là các túi pôliêtilen. Tuy nhiên, việc xác định nồng độ co2 thích hợp (không quá thấp vì không tác dụng, không quá cao vì ức chế hoàn toàn hô hấp) là điều hết sức quan trọng đô'i với các đối tượng bảo quản và mục đích bảo quản.
2) Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở động vật
(p Tiêu hoá ở thú ăn thịt và ở thú ăn thực vật: cấu tạo bộ mảy tiêu hoá phù hợp vời chức năng như thê nào?
Đặc điểm tiêu hoá ở thú ăn thịt: ông tiêu hoá ở thú ăn thịt có 1 số đặc điểm cấu tạo và chức nàng thích nghi với thức ãn là thịt mềm và giàu chất dinh dưỡng.
+ Râng có 1 sô' đặc điểm phù hợp với tiêu hoá thịt: răng cửa gặm và lấy thịt ra khỏi xương, răng nanh cắm và giữ mồi, răng trước hàm và răng ăn thịt lớn cắt thịt thành từng mảnh nhỏ. Thú ãn thịt hầu như không nhai thức ăn. Chúng dùng răng cắt, xé nhỏ thức ăn và nuốt.
+ Dạ dày đơn to chứa được nhiều thức ăn. Thức ăn là thịt được tiêu hoá cơ học và hoá học (nhờ pepsin) trong dạ dày giông như ở người.
+ Ruột ngắn hơn ruột thú àn thực vật (ruột chó dài khoảng 6 - 7m). Thức ăn đi qua ruột non trải qua quá trình tiêu hoá và hấp thụ tương tự như trong ruột người.
Đặc điểm' tiêu hoá ở thú ăn thực vật:
+ Ong tiêu hoá của thú ăn thực vật có 1 sô' đặc điểm câ'u tạo và chức năng thích nghi với thức ăn thực vật cứng và khó tiêu hoá (tế bào thực vật có thành xenlulôzơ).
+ Răng có 1 sô' đặc điểm phù hợp với tiêu hoá thức ăn thực vật: có tấm sừng giúp răng hàm dưới tì vào để giữ cỏ. Răng cửa và năng nanh giông nhau giúp giữ và giật cỏ. Răng trước hàm và răng hàm có nhiều gờ cứng giúp nghiền nát cỏ.
Thú ăn thực vật thường nhai kĩ thức ăn và tiết ra nhiều nước bọt.
+ Động vật nhai lại (trâu, bò, cừu, dê,...) có dạ dày 4 ngăn: dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách và dạ múi khế.
+ Ruột non rất dài (ruột trâu bò dài khoảng 50 m). Thức ăn đi qua ruột non trải qua quá trình tiêu hoá và hấp thụ như trong ruột người.
Manh tràng được coi như dạ dày thứ 2. Thức ăn đi vào manh tràng được vi sinh vật cộng sinh trong manh tràng tiếp tục tiêu hoá. Các châ't dinh dưỡng đơn giản tạo thành được hấp thụ qua thành manh tràng vào máu. í? Hô hấp ở động vật: dặc điểm chung của bề mặt hô hấp là gì?
Đặc điểm chung của bề mặt hô hấp:
+ Bề mặt trao đổi khí (tỉ lệ giữa diện tích bề mặt trao đổi khí và thể tích cơ thể lớn).
+ Bề mặt trao đổi khí mỏng và ẩm ướt giúp 02 và co2 dễ dàng khuếch tán qua.
+ Bề mặt trao đổi khí có nhiều mao mạch và máu có sắc tổ’ hô hấp.
+ Có sự lưu thông khí tạo ra sự chênh lệch về nồng độ khí 02 và co2 để các khí đó dễ dàng khuếch tán qua bề mặt trao đổi khí.
(p Các loài động vật khác nhau đã có biến đổi cơ quan hô hấp như thê' nào để tối ưu hoá quá trình hô hấp? Hô hấp ở côn trùng., cá, chim và động vật có vú diễn ra như thế nào?
ơ các loài động vật khác nhau đã có những biến đổi cơ quan hô hấp để tối ưu hoá quá trình hô hấp như:
Hô hấp qua bề mặt cơ thể: Động vật đơn bào hoặc đa bào có tổ chức thấp (sông ở dưới nước hoặc trên cạn) như ruột khoang, giun tròn, giun dẹp có hình thức hô hâp qua bề mặt cơ thể.
Hô hấp bằng hệ thông ông khí: Nhiều loài động vật sông trên cạn như côn trùng... sử dụng hệ thống ống khí để hô hấp.
Hệ thông ổng khí được cấu tạo từ những ôììg dẫn chứa không khí. Các ông dẫn phân nhánh nhỏ dần. Các ống nhỏ nhất tiếp xúc với tế bào của cơ thể. Hệ thông ông khí thông qua bên ngoài nhờ các lỗ thở.
Hô hấp bằng mang: Mang là cơ quan hô hấp thích nghi với môi trường nước của cá, thân mềm (trai, ốc...) và của các loài chân khớp (tôm, cua...) sông trong nước.
Ngoài 4 đặc điểm của bề mặt trao đổi khí, cá xương còn có 2 đặc điểm làm tăng hiệu quả trao đổi khí, đó là:
Miệng và diềm nắp mang đóng mở nhịp nhàng tạo nên dòng nước chảy 1 chiều và gần như liên tục từ miệng qua mang.
Cách sắp xếp của mao mạch trong mang giúp cho dòng chảy máu trong mao mạch song song và ngược chiều với dòng chảy bên ngoài mao mạch của mang.
Nhờ tất cả các đặc điểm trên, cá xương lấy được hơn 80% lượng 02 của nước khi đi qua mang.
Hô hấp bằng phổi: Động vật sông trên cạn thuộc lớp bò sát, chim thú (kể cả người) có cơ quan trao đổi khí lấ phổi. Không khí đi vào và đi ra phổi qua đường dẫn khí (khoang mũi, hầu, khí quản và phế quản). Vì sông ở cả môi trường cạn và môi trường nước nên lưỡng cư trao đổi khí qụa cả phổi và da. Riêng ở chim, hô hấp nhờ phổi và hệ thôìig túi khí. Phổi chim được cấu tạo bởi các ông khí có mao mạch bao quanh. Nhờ hệ thống túi khí nên khi thở ra và hít vào đều có không khí giàu 02 đi qua phổi. Vì vậy, chim là động vật trên cạn trao đổi khí hiệu quả nhất.
Sự thông khí ở phổi của bò sát, chim và thú chủ yếu nhờ các cơ hô hấp co dãn làm thay đổi thể tích của khoang bụng hoặc lồng ngực. Sự thông khí ở phổi của lưỡng cư nhờ sự nâng lên hạ xuống của thềm miệng.
Cấu tạo chung của hệ tuần hoàn:
Hệ tuần hoàn được cấu tạo bởi các bộ phận chủ yếu sau đây:
Dịch tuần hoàn: máu hoặc hỗn hợp máu - dịch mô.
Tim: là i cái máy bơm hút và đẩy máu chảy trong mạch máu.
Hệ thông mạch máú: gồm hệ thông động mạch, hệ thống mao mạch và hệ thống tĩnh mạch.
Tuần hoàn kín và tuần hoàn hở:
+ Hệ tuần hoàn kín có 2 đặc điểm chủ yếu sau đây:
Máu được tim bơm đi lưu thông hên tục trong mạch kín, từ động mạch qua mao mạch, tĩnh mạch và sau đó về tim. Máu trao đổi chất với tế bào qua thành mao mạch.
. - Máu chảy trong động mạch dưới áp lực cao hoặc trung bình, tô'c độ máu chảy nhanh.
+ Hệ tuần hoàn hở: có 2 đặc điểm chủ yếu sau đây:
Máu được tim bơm vào động mạch và sau đó tràn vào khoang cơ thể. ơ đây, máu trộn lẫn với dịch mô tạo thành hỗn hợp máu - dịch mô (gọi chung là máu). Máu tiếp xúc và trao đổi chất trực tiếp với các tế bào, sau đó trở về tim.
Máu chảy trong động mạch dưới áp lực thấp, tốc độ máu chảy chậm.
ưu, nhược điểm của các loại hệ tuần hoàn kín và hệ tuần hoàn hở:
Ưu điểm của hệ tuần hoàn kín so với hệ tuần hoàn hở:
Trong hệ tuần hoàn kín, máu chảy trong động mạch dưới áp lực cao hoặc trung bình, tốc độ máu chảy nhanh, máu đi được xa, điều hòa và phân phôi máu đến các cơ quan nhanh, do vậy, đáp ứng được nhu cầu trao đổi khí và trao đổi chất cao.
Hệ tuần hoàn của người và 1 số bệnh hay gặp liên quan đến hệ tuần hoàn.
+ Hệ tuần hoàn ở người là dạng hệ tuần hoàn kín, hệ tuần hoàn kép gồm vòng tuần hoàn lớn vận chuyển máu đi khắp cơ thể và vòng tuần hoàn nhỏ (tuần hoàn phổi) thực hiện sự trao đổi khí ở phổi để cung cấp ôxi cho các mô, cơ quan.
+ Một sô' bệnh hay gặp liên quan tới hệ tuần hoàn như: bệnh cao huyết áp, bệnh thấp huyết áp, chứng nhồi máu cơ tim, bệnh thấp tim.
Cân bằng nội môi là gì? Nêu 1 số cơ chế đảm bảo cân bằng nội môi ờ nguôi.
+ Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định ỗ môi trường trong.
+ Một sô' cơ chê' đảm bảo cân bằng nội.môi ở người: Các bộ phận tham gia vào cơ chê' cân bằng nội môi là bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận điều khiển và bộ phận thực hiện.
Thận tham gia điều hòa cân bằng cân bằng áp suất thẩm thấu nhờ khả năng tái hấp thụ hoặc thải bớt nước và các chất hòa tan trong máu.
Gan tham gia điều hòa cân bằng áp suất thẩm thâu nhờ khả năng điều hòa nồng độ các chất hòa tan trong máu như glucôzơ...
pH nội môi được duy trì ổn định là nhờ hệ đệm, phổi và thận.
Cảm ứng
Cảm ứng ỏ thực vật
t? Khái niệm hưởng dộng, các yếu tố môi trường gây nên hiện tượng hướng động. Vai trò của hướng động đối với cây.
+ Khái niệm hướng động: Hướng động là hình thức phản ứng của cơ quan thực vật đốì với tác nhân kích thích từ 1 hướng xác định.
+ Các yếu tố môi trường gây hiện tượng hướng động như: ánh sáng, trọng lực, các hợp chất hóa học, nước, sự tiếp xúc.
+ Vai trò của hướng động đôì với cây: Hướng động có vaị trò giúp cây thích nghi đốì với sự biến đổi của môi trường để tồn tại và phát triển.
í? Khải niệm ứng động, phân loại các loại ứng dộng và vai trò của ứng dộng dối với cây.
+ Khái niệm ứng động: ứng động là hình thức phản ứng của cây trước tác nhân kích thích không định hướng.
+ Phân loại ứng động:
ứng động sinh trưởng là kiểu ứng động, trong đó, các tế bào ở hai phía đốì diện nhau của cơ quan (như lá, cánh hoa...) có tốc độ sinh trưởng khác nhau do tác động của các kích thích không định hướng của tác nhân ngoại cảnh (ánh sáng, nhiệt độ...).
Úng động không sinh trưởng là kiểu ứng động không có sự phân chia và lớn lên của các tế bào của cây.
+ Vai trò của ứng động: úng động giúp cây thích nghi đa dạng đối với sự biến đổi của môi trường đảm bảo cho cây tồn tại và phát triển.
Cảm ứng ở động vật
Cấu tạo hệ thần kinh ở 1 số loài dộng vật: hệ thần kinh dạng lưới, hệ thần kinh dạng hạch và hệ thần kinh dạng ống.
Hệ thần kinh dạng lưới: Các tế bào .thần kinh nằm rải rác trong cơ thể và liên hệ với nhau qua các sợi thần kinh, tạo thành mạng lưới tế bào thần kinh.
Hệ thần kình dạng chuỗi hạch: Các tế bào thần kinh tập hợp lại thành các hạch thần kinh. Các hạch thần kinh được nốì với nhau bởi các dây thần kinh và tạo thành chuỗi hạch thần kinh nằm dọc theo chiều dài cơ thể.
Hệ thần kinh dạng ống: được cấu tạo từ 2 phần rõ rệt: thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biên.
Trong quá trình tiến hóa của hệ thần kinh ở động vật, 1 sô' lượng rất lớn tế bào thần kinh tập trung lại thành 1 ô'ng nằm ở phía lưng của con vật để tạo thành phần thần kinh trung ương. Đầu trước của ô'ng phát triển mạnh thành não bộ, phần sau hình thành tủy sông. Não bộ hoàn thiện dần trong quá trình tiến hóa của động vật và chia làm thành 5 phần với chức năng khác nhau: bán cầu đại não, não trung gian, não giữa, tiểu não và hành não. Bán cầu đại não ngày càng phát triển và đóng vai trò quan trọng trong điều khiển các hoạt động của cơ thể.
Cùng với sự tiến hóa của hệ thần kinh dạng ông, sô' lượng tế bào thần kinh ngày càng lớn, sự liên kết và phôi hợp hoạt động của các tê' bào thần kinh ngày càng phức tạp và hoàn thiện.
/p Điện thế hoạt dộng và sự lan truyền của xung thần kinh trên dây thần kinh, truyền xung thần hình qua xináp.
+ Điện thê' hoạt động là sự biến đổi điện thê' nghỉ ở màng tê' bào từ phân cực sang mâ't phần cực, đảo cực và tái phân cực.
+ • Trên sợi thần kinh không có bao miêlin, xung thần kinh lan truyền liên tục từ vùng này sang vùng khác kề bên.
Trên sợi thần kinh có bao miêlin, xung thần kinh lan truyền theo cách nhảy cóc, từ eo Ranvie này sang eo Ranvie khác. Do lan truyền theo cách nhảy cóc nên tô'c độ lan truyền của xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao miêlin nhanh hơn so với trên sợi thần kinh không có bao miêlin.
+ Quá trình truyền qua xinap gồm các giai đoạn sau:
Xung thần kinh lan truyền đến chùy xináp và làm Ca2+ đi vào trong chùy xinap.
Ca2+ làm cho các bóng chứa chất trung gian hóa học gắn vào màng trước và vỡ ra. Chắt trung gian hóa học đi qua khe X xináp đến màng sau.
Chất trung gian hóa học gắn vào thụ thể ở màng sau xináp làm xuất hiện điện thê' hoạt động ở màng sau. Điện thê' hoạt động (xung thần kinh) hình thành lan truyền đi tiếp.
Tập tính của dộng vật: phân loại tập tính, nhận biết dược 1 số loại tập tính bẩm sinh và tập tính học dược.
Tập tính của động vật được chia thành 2 loại: tập tính bẩm sinh và tập tính học được.
Tập tínli bẩm sinh: Tập tính bẩm sinh là loại tập tính sinh ra đã có, được di truyền từ bô' mẹ, đặc trưng cho loài.
Ví dụ, nhện thực hiện rất nhiều động tác kê' tiếp nhau để kết nô'i các sợi tơ thành 1 tâ'm lưới.
Tập tính học được: Tập tính học được là loại tập tính được hình thành trong quá trình sông của cá thể, thông qua học tập và rút kinh nghiệm.
Ví dụ, 1 sô' động vật vô'n không sợ người, nhưng nếu bị đuổi bắt chúng sẽ học được kinh nghiệm chạy trốn thật nhanh khi nhìn thấy người.
Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp rất khó phân biệt tập tính nào đó ở động vật hoàn toàn là bẩm sinh hay học được. Nhiều tập tính ở động vật có cả nguồn gốc bẩm sinh và học được.
Ví dụ, tập tính bắt chuột ở mèo vừa là do bẩm sinh, vừa là do mèo mẹ dạy cho; tập tính xây tổ của chim vừa mang tính bẩm sinh vừa là do học được từ đồng loại.
Các hình thức học tập chủ yếu của động vật là quen nhờn, in vết, điều kiện hóa đáp ứng, điều kiện hóa hành động, học ngầm và học khôn.
Các dạng tập tính phổ biến ở động vật là tập tính kiếm ãn, tập tính bảo vệ lãnh thổ, tập tính sinh ản, tập tính di cư và tập tính xã hội.
Sinh trưởng và phát triển
1) Sinh trưởng và phát triển ở thực vật
lA Khái niệm sinh trưởng, các kiểu sinh trưởng ở thực vật.
+ Khái niệm sinh trưởng ở thực vật: Sinh trưởng của thực vật là quá trình tăng về kích thước (chiều dài, bề mặt, thể tích) của cơ thể do tăng số lượng và kích thước của tế bào.
+ Có 2 kiểu sinh trưởng ở thực vật là: sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp.
Sinh trưởng sơ cấp là sinh trưởng của thân và rễ theo chiều dài do hoạt động của mô phân sinh đỉnh.
Sinh trưởng thứ cấp của cây thân gỗ là do mô phân sinh bên hoạt động tạo ra. Sinh trưởng thứ cấp tạo ra gỗ lõi, gỗ dác và vỏ.
Các loại hoocmôn thực vật và vai trò của từng loại hoocmôn thực vật.
+ Hooc môn thực vật được phân thành 2 nhóm nhỏ là hoocmôn kích thích và hoocmôn ức chế.
4- Vai trò của từng loại hoocmôn:
A. Hoocmôn kích thích
Auxin (AIA)
Ớ mức tế bào, AIA kích thích quá trình nguyên phân và sinh trưởng dãn dài của tế bào.
Ớ mức cơ thể, AIA tham gia vào nhiều hoạt động sống của cây như hướng động, ứng động, kích thích nảy mầm của hạt, của chồi, kích thích ra rễ phụ, thể hiện tính ưu thế đỉnh (chồi đỉnh ức chế sự sinh trưởng cửa các chồi bên).
Các chất auxin nhân tạo có cấu trúc và tính chất giông với AIA, ví dụ, ANA, AIB,... Auxin nhân tạo không có enzim phân giải nó, nên được tích lũy trong nông phẩm sẽ gây độc hại cho người và động vật.
Auxin tự nhiên và các auxin nhân tạo như ANA, AIB,... được kích thích để ra rễ ở cành giâm, cành chiết, tăng tỉ lệ thụ quả (cà chua..), tạo quả không hạt, nuôi cây mô và tế bào thực vật, diệt cỏ.
Gibêrelin (GA):
Ớ mức tế bào, GA tăng số lần nguyên phân và sinh trưởng dãn dài của mỗi tế bào.
- Ớ mức cơ thể: GA được dùng để kích thích sự nẩy mầm của chồi, hạt, củ (khoai tây); kích thích sinh trưởng chiều cao của cây (cây lấy sợi,...): tạo quả không hạt (quả nho,...); tằng tốc độ phân giải tinh bột (ứng dụng vào sản xuất mạch nha và công nghiệp đồ uống).
Xitôkinin: là 1 nhóm các chất tự nhiên (ví dụ, zeatin) và nhân tạo (ví dụ, kinetin), có tác dụng gầy ra sự phân chia tế bào.
Tác động sinh lí của xitôkinin:
Ớ mức tế bào, xitôkinin kích thích sự phân chia của tế bào, làm chậm quá trình già của tế bào.
Ở mức cơ thể: kích thích sự phát triển của chồi bên.
B. Hoocmôn ức chế
Êtilen: Êtilen có vai trò thúc quả chóng chín, rụng lá.
Axit abxixic: Axit abxixic (viết tắt là AAB) là chất ức chế sinh trưởng tự nhiên. AAB liên quan đến sự chín và ngủ của hạt, sự đóng mở khí khổng và loại bỏ hiện tượng sinh con, AAB có ở trong mô của thực vật có mạch, ơ thực vật có hoa, AAB được sinh ra ở trong lá (lục tạp), chóp rễ. AAB được tích lũy ở cơ quan đang hóa già.
Tương quan AAB/GA điều tiết trạng thái ngủ và hoạt động của hạt.
Tương quan giữa hoocmôn điều tiết sinh trưởng và hoocmon điều tiết phát triển của thực vật gồm:
Tương quan giữa hoocmôn kích thích và hoocmôn ức chế sinh trưởng. Ví dụ, tương quan giữa chất kích thích và châ't ức chế là GA / AAB điều tiết trạng thái sinh lí của hạt. Trong hạt khô, GA rất thấp, AAB đạt trị sô' cực đại. Trong hạt nẩy mầm, GA tăng nhanh và đạt trị sô' cực đại, còn AAB giảm xuống rất mạnh.
Tương quan giữa các hoocmôn kích thích với nhau. Ví dụ, tương quan giữa auxin và xitôkinin điều tiết sự phát triển của mô callus. Khi ưu thế nghiêng về auxin, mô callus ra rễ. Khi ưu thế nghiêng về xitôkinin, chồi xuất hiện.
tp Khải niệm phát triển và sự phát triển của thực vật cỏ hoa.
Phát triển của cơ thể thực vật là toàn bộ những biến đổi diễn ra theo chu trình sông, bao gồm 3 quá trình liên quan với nhau: sinh trưởng, phân hóa và phát sinh hình thái tạo nên các cơ quan của cơ thể (rễ, thân, lá, hoa, quả).
2) Sinh trưởng và phát triển ở động vật
Sinh trưởng và phát triển không qua biến thái và qua biến thái.
+ Phát triển của động vật không qua biến thái là kiểu phát triển mà con non có các đặc điểm hình thái, cấu tạo và sinh lí tương tự với con trưởng thành.
+ Phát triển của động vật qua biến thái:
Phát triển của động vật qua biến thái hoàn toàn: là kiểu phát triển mà ấu trùng có hình dạng, cấu tạo và sinh lí rất khác với con trưởng thành, trải qua giai đoạn trung gian (ở côn trùng là nhộng) ấu trùng biến đổi thành con trưởng thành.
• Phát triển của động vật qua biến thái không hoàn toàn là kiểu phát triển mà ấu trùng chưa phát triển hoàn thiện, trải qua nhiều lần lột xác, ấu trùng biến đổi thành con trưởng thành.
Vai trò của hoocmôn đối với quá trình sinh trưởng và phát triển.
Vai trò của hoocmôn đô'i với quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật có xương sông.
Hoocmôn sinh trưởng-.
+ Kích thích phân chia tế bào và tăng kích thước của tế bào qua tăng tổng hợp prôtêin.
+ Kích thích phát triển xương (xương dài ra và to lên).
Hoocmôn Tirôxin: Kích thích chuyển hóa ở tế bào và kích thích quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể.
ơstrôgen-. Kích thích sinh trưởng và phát triển mạnh ở giai đoạn dậy thì nhờ:
+ Tăng phát triển xương.
+ Kích thích phân hóa tế bào để hình thành các đặc điểm sinh dục phụ thứ cấp.
Testostêrôn-.
+ Tăng mạnh tổng hợp prôtêin.
+ Tăng phát triển xương.
+ Kích thích phân hóa tế bào để hình thành các đặc điểm sinh dục phụ thứ cấp.
Hai hoocmôn chủ yếu ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của côn trùng là: ecđixơn và juvenin.
+ Tác dụng sinh lí của ecđixơn: gây lột xác ở sâu bướm, kích thích sầu biến thành nhộng và bướm.
+ Tác dụng sinh lí của juvenin: phôi hợp với ecđixơn gây lột xác ở sâu bướm, ức chế quá trình biến đổi sâu thành nhộng và bướm.
Vai trò của các yếu tô' môi trường đối với sinh trưởng và phát triển ở thực vật.
Tliức ăn: Thức ăn là nhân tô' có ảnh hưởng mạnh nhát đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cả người và động vật.
Ví dụ: Thiếu prôtêin, động vật chậm lớn và gầy yếu, dễ mắc bệnh. Thiếu viatmin D gây bệnh còi xương, chậm lớn ở người và động vật.
Nhiệt độ: Mỗi loài động vật sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ môi trường thích hợp. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể làm chậm quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật, đặc biệt là đốì với động vật biến nhiệt.
Ví dụ:
Vào mùa đông, khi nhiệt độ hạ xuông 16 - 18°c, cá rô phi ngừng lớn và ngừng đẻ.
Đô'i với gia súc non, mùa đông lạnh giá gây mất nhiều nhiệt, nếu không tăng khẩu phần ăn sẽ làm chậm quá trình sinh trưởng của chúng.
Ânh sáng:
Ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật qua các cách sau:
Những ngày trời rét, động vật mất nhiều nhiệt. Vì vậy, chúng phải phơi nắng để thu thêm nhiệt và giảm mất nhiệt.
Tia tử ngoại tác động lên da biến tiền vitamin D thành viatamin D. Vitamin D có vai trò trong chuyển hóa canxi để hình thành xương, qua đó ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển.
Riêng đối với người, có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là giai đoạn phôi thai. Ví dụ, mẹ nghiện rượu, nghiện ma túy, con sinh ra có tỉ lệ dị tật cao hơn bình thường. Trong những tháng đầu mang thai, nếu mẹ bị nhiễm virut cúm, con sinh ra có thể bị dị tật như hở hàm ếch, thiếu ngón chân, ngón tay,... Mẹ nghiên thuốc lá, con sinh ra cân nặng giảm so với bình thường từ 200 - 500 g,...
Sinh sản
1) Sinh sản ở thực vật
Các kiểu sinh sản ở thực vật.
Ở thực vật có 2 kiểu sinh sản là sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính.
+ Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản không có sự hợp nhất của giao tử đực và giao tử cái, con cái giống nhau và giông cây mẹ.
Các hình thức sinh sản vô tính ở thực vật gồm:
Sinh sản bào tử.
Sinh sản sinh dưỡng: bằng thân củ, thân rễ.
+ Sinh sản hữu tính là sự hợp nhất của giao tử đực (n) và giao tử cái (n) thành hợp tử (2n) khởi đầu của cá thể mới.
Sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa được thực hiện trong hoa:
Sự hình thành giao tử ở thực vật: giao tử được hình thành từ thể giao tử, thể giao tử lại được sinh ra từ bào tử đơn bội qua giảm phân.
Thụ tinh kép là hiện tượng cả 2 nhân tham gia thụ tinh, nhân thứ nhất hợp nhất với trứng tạo thành hợp tử, nhân thứ hai hợp nhất với nhân lưỡng bội (2n) tạo nên tế bào tam bội (3n). Thụ tinh kép chỉ córở thực vật Hạt kín (có hoa).
íA ưu điểm của từng hình thức sinh sản.
+ Ưu điểm của sinh sản vô tính:
Tạo ra sô' lượng lớn con cháu giông nhau trong thời gian ngắn.
Cá thể sống đơn lẻ, độc lập vẫn có thể tạo ra con cháu. Vì vậy, có lợi trong trường hợp mật độ quần thể thấp.
Tạo ra các cá thể mới giống nhau và giống cá thể mẹ về các đặc điểm di truyền.
Tạo ra các cá thể thích nghi tốt với môi trường sông ổn định, ít biến dộng, nhờ vậy quần thể phát triển nhanh.
+ ưu điểm của sinh sản hữu tính:
Tăng khả năng thích nghi của thế hệ sau đốì với môi trường sông luôn biến đổi.
Tạo sự đa dạng di truyền cung cấp nguồn vật liệu phong phú cho chọn lọc tự nhiên và tiến hóa.
2) Sinh sản ở động vật
tỷ Các kiểu sinh sản ở động vật.
Ớ động vật có 2 kiểu sinh sản là sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính:
+ Sinh sản vô tính: là 1 cá thể sinh ra 1 hoặc nhiều cá thể mới giông hệt mình, không có sự kết hợp giữa tinh trùng và tế bào trứng.
Các hình thức sinh sản vô tính ở động vật là phân đôi, nảy chồi, phân mảnh và trinh sinh.
Sinh sản vô tính dựa chủ yếu trên phân bào nguyên nhiễm để tạo ra các cá thể mới. Các cá thể mới giông nhau và giông cá thể gốc.
+ Sinh sản hữu tính: là kiểu sinh sản tạo ra cá thể mới qua hình thành và hợp nhâ't giao tử đơn bội đực và giao tử đơn bội cái để tạo ra hợp tử lưỡng bội, hợp tử phát triển thành cá thể mới.
Quá trình sinh sản hữu tính gồm 3 giai đoạn: hình thành giao tử, thụ tinh và phát triển phôi (hoặc phôi thai). ỷ ưu điểm của từng hình thức sinh sản.
+ ưu điểm của sinh sản hữu tính'. Sinh sản hữu tính tạo ra các cá thể mới đa dạng về đặc điểm di truyền. Vì vậy, động vật có thể thích nghi và phát triển trong điều kiện sông thay đổi.
+ ưu điểm của sinh sản vô tinh', tạo ra số lượng lớn con cháu trong 1 thời gian ngắn.
DI TRUYỀN HỌC
Cơ chế di truyền ở mức độ phân tử
Gen là gì?
Gen là 1 đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa 1 chuỗi pôlipeptit hay 1 phân tử ARN.
Ví dụ, gen hêmôglôbin anpha (Hb) là gen mã hóa chuỗi pôlipeptit góp phần tạo nên phân tử Hb trong tế bào hồng cầu; gen tARN mã hóa phân tử ARN vận chuyển,...
4^ Quá trình nhăn dôi ADN xảy ra như thế nào? Theo nguyên tắc nào?
+ Quá trình nhân đôi ADN diễn ra như sau:
Bước 1: Tháo xoắn phân tử AND:
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc tái bản hình chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn.
Bước 2\ Tổng hợp các mạch ADN mới:
Enzim ADN - polimeraza sử dụng 1 mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch nới trong đó A luôn liên kết với T, G luôn liên kết với X (nguyên tắc bổ sung).
Vì ADN - polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ - 3’, nên trên mạch khuôn 3’ - 5’, mạch bổ sung được tổng hợp liên tục, còn trên mạch khuôn 5’ - 3’, mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki). Sau đó, các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối.
Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành:
Trong mỗi phân tử ADN con thì 1 mạch là mới được tổng hợp, còn mạch kia là của ADN mẹ (nguyên tắc bán bảo tồn).
+ Cơ chế nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo tồn. Nhờ đó, 2 phân tử ADN con được tạo ra hoàn toàn giống nhau và giông với phân tử ADN mẹ.
Quá trình phiên mã và dịch mã diễn ra như thế nào?
+ Trong quá trình phiên mã, trước hết enzim ARN polimeraza bám vào vùng khởi đầu làm men tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc có chiều 3’ - 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
Sau đó, ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gô'c trên gen để tổng hợp nên phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung (A bắt đôi với u, T bắt đôi với A, G bắt đôi với X và ngược lại) theo chiều 5’ - 3’. Khi enzim di chuyển tới cuôì gen gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã và phân tử mARN vừa tổng hợp được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại.
Ở tế bào nhân sơ, mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp prôtêin. Còn ở tế bào nhân thực, mARN sau phiên mã phải được sửa đổi, cắt bỏ các intron, nối các êxon lại với nhau rồi khuếch tán qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp prôtêin.
+ Dịch mã là quá trình tổng hợp prôtêin. Quá trình này có thể chia thành 2 giai đoạn là hoật hóa axit amin và tổng hợp chuỗi pôlipeptit.
Hoạt hóa axit amin: Trong tế bào chất, nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các axit amin được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo nên phức hợp axit amin - tARN (aa - tARN).
Tổng hợp chuỗi pôlipeptit:
+ Mở đầu: Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Vị trí này nằm gần côđon mở đầu. Bộ ba đôi mã của phức hợp mở đầu Met - tARN (UAX) bổ sung chính xác với côdon mở đầu (AUG) trên mARN. Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi pôlipeptit.
Kéo dài chuỗi pôlipeptit'. Côdon thứ 2 trên mARN (GAA) gắn bổ sung với anticôdon của phức hợp Glu - tARN (XUƯ). Ribôxôm giữ vai trò như 1 khung đỡ mARN và phức hợp aa — tARN với nhau, đến khi hai axit amin
Met và Glu tạo nên liên kết peptit giữa chúng. Ribôxôm dịch đi 1 côdon trên mARN để đỡ phức hợp côdon - anti côdon tiếp theo cho đến khi axit amin thứ 3 (Arg) gắn với axit amin thứ 2 (Glu) bằng liên kết peptit. Ribôxôm lại dịch chuyển đi 1 đoạn côdon trên mARN và cứ như vậy cho đến cuối mARN.
• Kết thúc: Khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN (UAG) thì quá trình dịch mã hoàn tất.
Nhờ 1 loại enzim đặc hiệu, axit amin mở đầu (Met) được cắt khỏi chuỗi pôlipeptit vừa tổng hợp. Chuỗi pôlipeptit tiếp tục hình thành các cấu trúc bậc cao hơn, trở thành prôtêin có hoạt tính sinh học.
ỷ Quá trình diêu hòa hoạt dộng của gen.
+ Điều hòa hoạt động gen là quá trình điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra trong tế bào đảm bảo cho hoạt động sông của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như với sự phát triển bình thường của cơ thể.
+ Gen có thể hoạt động được khi mỗi gen hoặc ít nha't 1 nhóm gen (opêron) phải có vùng điều hòa, tại đó các enzim polimeraza và prôtêin điều hòa bám vào để tổng hợp hoặc ức chế tổng hợp mARN.
+ Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ chủ yếu diển ra ở giai đoạn phiên mã, dựa vào sự tương tác của prôtêin điều hòa và trình tự đặc biệt trong vùng điều hòa của gen.
Cơ chế di truyền ở mức độ tế bào và cơ thể.
4^ Nêu các mức độ cấu trúc của NST. NST giới tính là gì?
+ Các mức cấu trúc của NST điển hình biểu hiện từ mức phân tử ADN đến NST ở kì giữa:
NST được cấu tạo từ chát nhiễm sắc có chứa phân tử ADN mạch kép có chiều ngang 2 nm.
Phân tử AND quấn quanh khôi cầu prôtêin tạo nên các nuclêôxôm. Mỗi nuclêôxôm gồm có lõi là 8 phân tử histôn và được 1 đoạn ADN dài, chứa 146 cặp nuclêôtit quấn quanh 1 % vòng. Giữa 2 nuclêôxôm liên tiếp là 1 đoạn ADN và 1 phân tử prôtêin histôn. Chuỗi nuclêôxôm tạo thành sợi cơ bản có chiều ngang 10 nm.
c. Sợi cơ bản cuộn xoắn bậc hai tạo thành sợi nhiễm sắc có chiều ngang khoảng 30 nm.
Sợi nhiễm sắc lại được xếp cuộn lần nữa tạo nên sợi có chiều ngang khoảng 300 nm.
Cuối cùng là 1 lần xoắn tiếp của sợi 300 nm thành crômatit có chiều ngang khoảng 700 nm.
NST tại kì giữa ở trạng thái kép gồm 2 crômatit. Vì vậy, chiều ngang của mỗi NST có thể đạt tới 1400 nm.
Với cấu trúc cuộn xoắn như vậy, chiều dài của NST có thể được rút ngắn 15.000 - 20.000 lần so với chiều dài của ADN. Sự thu gọn cấu trúc không gian như thế thuận lợi cho sự phân li, tổ hợp các nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào.
+ NST giới tính là loại NST có chứa các gen quy định giới tính. Tuy nhiên, ngoài các gen quy định giới tính thì NST giới tính cũng có thể chứa các gen khác.
Trong cặp NST giới tính, ví dụ cặp XY có những đoạn được gọi là tương đồng và đoạn không tương đồng. Đoạn không tương đồng chứa các gen đặc trưng cho từng NST còn đoạn tương đồng chứa các lôcut gen giông nhau. ỷ Thực chất của quy luật phân li của Menđen là gì?
Menđen đã khái quát hóa sự tồn tại và vận động của các nhân tô' di truyền thành quy luật được gọi là “quy luật phần li”. Nội dung của quy luật có thể được tóm tắt bằng các thuật ngữ của di truyền học hiện đại như sau:
Mỗi tính trạng do 1 cặp alen quy định, 1 có nguồn gốc từ bô', 1 có nguồn gốc từ mẹ. Các alen của bô' và mẹ tồn tại tồn tại ở cơ thể con 1 cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau. Khi hình thành giao tử, các thành viên của 1 cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% sô' giao tử chứa alen này còn 50% giao tử chứa alen kia.
ứ? Thế nào là tương tác gen? Cách nhận biết tương tác gen.
+ Tương tác gen là sự tác động qua lại giữa các gen trong quá trình hình thành 1 kiểu hình. Thực ra, các gen trong tê' bào không tương tác trực tiếp với nhau mà chỉ có sản phẩm của chúng tác động qua lại với nhau để tạo nên kiểu hình.
+ Cách nhận biết tương tác gen: dựa vào tỉ lệ kiểu hình thu được:
Tương tác bổ trợ: tỉ lệ kiểu hình 9:7, 9:4:3, 9:6:1, 9:3:3:1
Tương tác do gen trội: tỉ lệ hiểu hình 13 : 3,	12 : 3 : 1
Tương tác át chê' do gen lặn: tỉ lệ kiểu hình 9:3:4
Tương tác cộng gộp: tỉ lệ kiểu hình 15 : 1 tỷ Đặc điểm của di truyền liên kết giới tính
Tính trạng do gen trên NST X quy định di truyền chéo, do gen trên NST Y quy định di truyền thẳng (chỉ trong giới dị giao tử XY).
Cơ chế di truyền ở mức độ quần thể
Các dặc trưng di truyền của quần thể.	’
Mỗi quần thể có 1 vốn gen đặc trưng. Vốn gen là tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở 1 thời điểm xác định. Các đặc điểm của vô'n gen thể hiện qua tần sô' alen và tần sô' kiểu gen của quần thể. Những đặc điểm về tần sô' kiểu gen của quần thể còn được gọi là cấu trúc di truyền hay thành phần kiểu gen của quần thể. Tần sô' alen và tần sô' kiểu gen có thể được tính như sau: t? Sự biến dổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể tự thụ
phấn và giao phối gần.
Hiện tương giao phối gần dẫn đến làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể theo hướng tăng dần tần sô' kiểu gen đồng hợp tử và giảm dần tần sô' kiểu gen dị hợp tử, tần sô' tương đô'i của các alen không thay đổi.
tp Sự biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối.
Một quần thể lớn, ngẫu phối nếu không có các làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ ở trạng thái cân bằng và được duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác.
ứnể dụng di truyền học trong chọn giống
tp Chúng ta có thể tạo ra nguồn biến dị cho chọn giống bằng những cách nào?
Chúng ta có thể tạo ra nguồn biến dị cho chọn giống bằng những cách lai tạo để tạo ra nguồn biến dị tổ hợp và qua đó chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn.
(p Thế nào là sinh vật biến đổi gen? Phương pháp tạo sinh vật biến dổi gen.
+ Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình.
+ Phương pháp tạo sinh vật biến đổi gen:
Tạo động vật chuyển gen: Để tạo ra 1 con vật chuyển gen, người ta thường lấy trứng ra khỏi con vật rồi cho thụ tinh trong ống nghiêm. Sau đó, tiêm gen cần chuyển vào hợp tử và hợp tử phát triển thành phôi. Tiếp đến, cấy phôi đã được chuyển gen vào trong tử cung của con vật khác để nó mang thai và sinh đẻ bình thường. Nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tử và phôi phát triển bình thường thì sẽ cho ra đời 1 con vật chuyển gen.
Tạo giống cây trồng biến đổi gen: Nhờ công nghệ gen, người ta có thể tạo ra nhiều giống cây trồng quý hiếm. Ví dụ, các nhà khoa học đã chuyển gen trừ sâu từ vi khuẩn vào cây bông và tạo được giông bông kháng sâu hại. Khi sâu ăn lá cây bông này, chất độc do gen của vi khuẩn tạo ra sẽ giết chết sâu. Các nhà khoa học cũng tạo được giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp - carôten (tiền chất tạo ra vitamin A) trong hạt. Tạo giông cây biến đổi gen có sản phẩm được bảo quản tốt hơn cũng được các nhà khoa học quan tâm. Ví dụ, giống cà chua có gen sản sinh êtilen đã được làm cho bất hoạt, vì thế cho quả không chín nên có thể vận chuyển đi xa hoặc để lâu mà không bị hỏng.
Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen: Công nghệ gen có thể được ứng dụng để tạo ra các dòng vi khuẩn mang gen của loài khác như gen insulin của người. Những dòng vi khuẩn này với khả năng sinh sản cao nên có thể nhanh chóng sản sinh ra 1 lượng lớn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường. Hiện nay, nhiều dòng vi sinh vật biến đổi gen đã được tạo ra nhằm phục vụ các mục đích khác nhau của con người, trong đó có việc làm sạch môi trường như phân hủy rác thải, dầu loang,...
Biến dị
(p Các loại biến dị có thể dược phân loại theo những cách thức như thế nào?
Các loại biến dị được phân loại như sau:
A. Biến dị không di truyền'. Thường biến (sự mềm dẻo kiểu hình)
B. Biến dị di truyền gồm-.
Biến dị tổ hợp
Đột biến gồm:
Đột biến gen có 4 dạng:
Mất cặp nuclêôtic	- Thêm cặp nuclêôtic
Đảo vị trí cặp nuclêôtic	- Thay thế cặp nuclêôtic
Đột biến NST gồm:
Đột biến cấu trúc NST có 4 dạng:
+ Mất đoạn NST
+ Lặp đoạn NST	4
+ Đảo đoạn NST
+ Chuyển đoạn NST gồm: • Chuyển đoạn tương hỗ
• Chuyển đoạn không tương hỗ.
Đột biến số lượng NST gồm:
+ Thể lệch bội gồm: • Thể lệch bội trên NST thường.
Thể lệch bội trên NST giới tính.
+ Thể đa bội gồm: • Thể dị đa bội
+ Thể tự đa bội gồm: • Thể đa bội chẵn
Thể đa bội lẻ.
ỷ Khái niệm về mỗi loại biến dị, ví dụ đột biến gen là gì? Đột biến lặp đoạn là gì?
Thường biến (sự mềm dẻo kiểu hình) là hiện tượng 1 kiểu gen có thể thay đổi kiểu hình trước các điều kiện môi trường khác nhau.
Biến dị tổ hợp: là sự tổ hợp lại vật chất di truyền của bố”, mẹ, tổ tiên theo 1 cách khác nhờ quá trình thụ tinh.
Đột biến gen: là những biến đổi trong cấu trúc gen. Có rất nhiều kiểu biến đổi về cấu trúc của gen nhưng SGK chỉ xem xét những biến đổi liên quan đến 1 cặp nuclêôtit trong gen. Đột biến kiểu này thường được gọi là đột biến điểm. Đột biến gen dẫn tới thay đổi trình tự nuclêôtit nên mỗi lần biên đổi về cấu trúc lại tạo ra 1 alen mới khác biệt với alen ban đầu.
Đột biến cấu trúc NST: là những biến đổi trong cấu trúc NST.
Đột biến mất đoạn NST là dạng đột biến làm mất đi 1 đoạn nào đó của NST.
Đột biến lặp đoạn NST là dạng đột biến làm cho 1 đoạn nào đó của NST có thể lặp lại 1 lần hay nhiều lần.
Đảo đoạn NST là dạng đột biến làm cho 1 đoạn NST nào đó đứt ra rồi đảo ngược 180° và nối lại.
Đột biến chuyển đoạn NST là dạng đột biến dẫn đến sự trao đổi đoạn trong 1 NST hoặc giữa các NST không tương đồng.
Đột biến số lượng NST là dạng đột biến làm thay đổi số lượng NST trong tế bào
Đột biến lệch bội: là đột biến làm thay đổi về số lượng NST trong tế bào
Đột biến tự đa bội: là dạng đột biến làm tăng 1 số nguyên lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n.
DỊ đa bội: là hiện tượng làm gia tăng số bộ NST đơn bội của 2 loài khác nhau trong 1 tế bào.
4^ Mỗi loại biến dị có những đặc điểm dặc trưng gì? Ví dụ, đột biến gen khác dột biến cấu trúc NST ờ những điểm nào?
+ Đột biến gen là những biến đổi trong câu trúc của gen. Có rất nhiều kiểu biến đổi về cấu trúc của gen nhưng SGK chí xem xét những biến đổi liên quan đến 1 cặp nuclêôtit trong gen. Đột biến kiểu này thường được gọi là đột biến điểm. Đột biến gen dẫn tới thay đổi trình tự nuclêôtit nên mỗi lần biến đổi về cấu trúc lại tạo ra 1 alen mới khác biệt với alen ban đầu.
+ Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong ấu trúc của NST. Các dạng đột biến này thực chất là sự sắp xếp lại những khối gen trên và giữa các NST, do vậy có thể làm thay đổi hình dạng và cấu trúc của NST.
+ Đột biến lệch bội là đột biến làm thay đổi số lượng NST ở 1 hay 1 số cặp NST tương đồng, khác với đột biến đa bội là đột biến làm thay đổi sô' lượng NST ở tất cả các cặp NST tương đồng của bộ NST.
tỷ Cơ chế phát sinh các loại dột biến.
+ Cơ chế phát sinh đột biến gen:
Sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN: Các bazơ nitơ thường tồn tại 2 dạng cấu trúc (dạng thường và dạng hiếm). Các dạng hiếm (hỗ biến) có những vị trí liên kết hiđrô bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng trong tái bản (kết cặp không hợp đôi) dẫn đến phát sinh đột biến gen.
Ví dụ, guanin dạng hiếm (G*) kết cặp với timin trong tái bản, tạo nên đột biến G - X -> T - A.
Tác động của các tác nhân gây đột biến:
Tác động của tác nhân vật lí như tia tử ngoại (UV) có thể làm cho 2 bazơ timiri trên cùng 1 mạch ADN liên kết với nhau dẫn đến phát sinh đột biến gen.
Tác nhân hóa học như 5 - brômuraxin (5BU) là chất đồng đẳng của timin gây thay thế A - T bằng G - X.
+ Cơ chế phát sinh đột biến lệch bội: Đột biến lệch bội xảý ra do rối loạn phân bào làm cho 1 hoặc 1 sô’ cặp NST tương đồng không phân li. Sự không phân li của 1 hay 1 sô’ cặp NST trong giảm phân tạo ra các giao tử thừa hay thiếu một vài NST.
Các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường sẽ tạo ra các thể lệch bội. Sự không phân li có thể xảy ra ở các cặp NST thường hay cặp NST giới tính.
Lệch bội cũng có thể xảy ra trong nguyên phân ở tê’ bào sinh dưỡng (2n) làm cho 1 phần cơ thể mang đột biến lệch bội và hình thành thể khảm.
+ Cơ chế phát sinh thể tự đa bội: Thể tự đa bội có thể được phát sinh bằng 1 sô' cơ chế.
Thể tự tam bội (3n) có thể được tạo nên do kết hợp các giao tử đơn bội (n) với giao tử lưỡng bội (2n).
Thể tự tứ bội (4n) có thể được tạo nên do sự kết hợp các giao tử lưỡng bội (2n).
Trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử, nếu tất cả các NST không phân li thì cũng tạo nên thể tự tứ bội.
(Xem hình 6.2 Cơ chế hình thành các thể đa bội lẻ và đa bội chẵn ở SGK).
+ Cơ chế hình thành thể dị đa bội:
(Xem hình 6.3 Cơ chế hình thành các thể dị đa bội ở SGK). t? Vai trò và ý nghĩa của mỗi loại đột biến
+ Người ta có thể gây đột biến mất đoạn nhỏ để loại khỏi NST những gen không mong muôn ở 1 số giống cây trồng.
+ Lặp đoạn NST dẫn đến lặp gen tạo điều kiện cho đột biến gen, tạo nên các gen mới trong quá trình tiến hóa.
+ Sự sắp xếp lại các gen do đảo đoạn góp phần tạo ra nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa. Ví dụ, ở nhiều loài muỗi, quá trình đảo đoạn được lặp đi lặp lại trên các NST đã góp phần tạo nên loài mới.
+ Đột biến chuyển đoạn có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới. Do thể đột biến mang chuyển đoạn bị giảm khả năng sinh sản nên người ta có thể sử dụng các dòng côn trùng mang chuyển đoạn làm công cụ phòng trừ sâu hại bằng biện pháp di truyền.
+ Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa. Trong thực tiễn chọn giống có thể sử dụng lệch bội để xác định vị trí của gen trên NST.
+ Tế bào đa bội có số lượng ADN tăng gấp bội nên quá trình sinh tổng hợp các chất hữu cơ xảy ra mạnh mẽ. Vì vậy, thể đa bội có tế bào to, cơ quan sinh dưỡng lớn, phát triển khỏe, chông chịu tốt.
Các thể tự đa bội lẻ (3n, 5n,...) hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường. Những giông cây ăn quả không hạt như nho, dưa hấu,... thường là tự đa bội lẻ và không có hạt. Hiện tượng đa bội thể khá phổ biến ở thực vật trong khi ở động vật là tương đôi hiếm.
Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa vì nó góp phần hình thành nên loài mới.
+ Đột biến gen tạo nguồn nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa:
Có thể gây đột biến định hướng vào 1 gen cụ thể ở những điểm xác định để tạo nên những sản phẩm tốt phục vụ cho sản xuất và đời sông.
TIẾN HÓA
Bằng chứng và cơ chế tiến hóa
íf> Nêu đặc điểm của các loại bằng chứng tiến hóa
Bàng chứng giải phẫu so sánh: Các cơ quan ở các loài khác nhau được gọi là tương dồng nếu chúng được bắt nguồn từ cùng 1 cơ quan ở loài tổ tiên
mặc dù hiện tại, các cơ quan này có thể thực hiện các chức năng rất khác nhau. Cơ quan thoái hóa cũng là cơ quan tương đồng vì chúng được bắt nguồn từ 1 cơ quan ở 1 loài tổ tiên nhưng nay không còn chức năng hoặc chức năng bị tiêu giảm. Vì vậy, nhiều loài rắn vẫn còn dâu vết của các chi ở dạng cơ quan thoái hóa. Xương cùng, ruột thừa và răng khôn ở người cũng được xem là cơ quan thoái hóa.
Bằng chứng phôi sinh học: Các loài có các đặc điểm ở giai đoạn trưởng thành rất khác nhau lại có thể có các giai đoạn phát triển phôi rất giống nhau.
Ví dụ phôi của cá, kì nhông, rùa, gà cho tới các loài động vật có vú kể cả người, đều trải qua giai đoạn có các khe mang; hay tim phôi trong giai đoạn phôi của các loài động vật có vú lúc đầu cũng có 2 ngăn như tim cá, sau đó mới phát triển thành 4 ngăn. Các loài có họ hàng gần gũi thì sự phát triển phôi của chúng càng giông nhau và ngược lại.
Bằng chứng địa lí sinh học: Địa lí sinh vật học là môn khoa học nghiên cứu về sự phân bô' địa lí của các loài trên trái đất. Các kết quả nghiên cứu về các loài đã diệt vong cũng như các loài đang tồn tại có thể cung cấp bằng chứng cho thấy các loài sinh vật đều bắt nguồn từ tổ tiên chung.
Bằng chứng tế bào sinh học & sinh học phân tử: Các tế bào của tất cả các loài sinh vật hiện nay đều sử dụng chung 1 loại mã di truyền, đều dùng cùng 20 loại axit amin để cấu tạo nên prôtêin,... chứng tỏ chúng tiến hóa từ 1 tổ tiên chung.
Học thuyết Lamac và học thuyết Đacuyn giải thích như thế nào về nguyên nhân và cơ chế tiến hóa? Học thuyết nào tiến bộ hơn? Vì sao?
+ Học thuyết Lamac và học thuyết Đacuyn giải thích về nguyên nhân và
cơ chế tiến hóa
Vấn đề
Lamac
Đacuyn
1. Nguyên nhân tiến hóa
Ngoại cảnh thay đổi qua không gian và thời gian.
Thay đổi tập quán hoạt động ở động vật.
- Chọc lọc tự nhiên tác động thông qua đặc tính biến dị và di truyền của sinh vật.
2. Cơ chế tiến hóa
- Sự di truyền các đặc tính thu được trong đời cá thể dưới tác dụng của ngoại cảnh hay tập quán hoạt động.
- Sự tích lũy các biến dị có lợi, sự đào thải các biến dị có hại dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên.
+ Học thuyết của Đacuyn tiến bộ hơn học thuyết Lamac vì Đacuyn phát hiện vai trò sáng tạo của chọn lọc tự nhiên, hướng sự chú ý của con người vào một khía cạnh mới trong tác dụng của ngoại cảnh. Nhờ phát hiện vai trò của chọn lọc tự nhiên, Đacuyn đã thành công trong việc giải thích sự hình thành các đặc điểm thích nghi mà ông xem là chìa khóa của lí luận tiên hóa. Cùng với hệ quả của chọn lọc tự nhiên là sự phân li tính trạng. Đacuyn đã giải thích thành công nguồn gốc chung của các loài.
íỷ Nguyên, nhân và cơ chê tiến hóa theo quan niệm của thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại là gì? Thế nào là tiến hóa nhỏ, tiến hóa lớn?
+ Nguyên nhân và cơ chế tiến hóa theo quan niệm của thuyết tiến hóa
tổng hợp hiện đại là do tác động của các quá trình đột biến, du nhập gen, giao phối, chọn lọc tự nhiên, biến động di truyền, cơ chế cách li.
+ Cơ chế tiến hóa theo quan niệm của thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại:
Sự biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể dưới áp lực của chọn lọc tự nhiên, được cơ chế cách li thúc đẩy dẫn tới sự hình thành 1 hệ gen kín, cách li di truyền với hệ gen của quần thể gôc.
+ Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể biểu hiện ở sự thay đổi tần số’ alen dẫn đến hình thành các loài.
+ Tiến hóa lớn nghiên cứu về quá trình hình thành các đơn vị phân loại trên loài và môi quan hệ tiến hóa giữa các loài giúp làm sáng tỏ sự phát sinh và phát triển của toàn bộ sinh giới trên Trái Đất.
tỷ Cơ chế của tiến hóa nhỏ là gì? Các nhăn tố tiến hóa có vai trò như thế nào trong quá trình tiến hóa? Tại sao quần thể lại là đơn vị nhỏ nhất có thể tiến hóa mà không phải là lọài?
+ Ca chế của tiến lióa nhỏ: Sự biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể dưới áp lực của chọn lọc tự nhiên được các cơ chế cách li thúc đẩy tạo 1 hệ gen kín cách li di truyền với hệ gen của quần thể gốc.
+ Vai trò của các nhân tố tiến hóa trong quá trình tiến hóa nhỏ:
Các nhân tố tiến hóa
Vai trò
Quá trình đột biến
Tạo nguồn nguyên liệu sơ cấp (đột biến) cho tiến hóa (chủ yếu)
Quá trình giao phôi
Tạo nguồn nguyên liệu thứ cấp (biến dị tổ hợp) cho tiến hóa
Chọn lọc tự nhiên
Định hướng sự tiến hóa, quy định chiều hướng và nhịp điệu biến đổi tần số tương đối của các alen trong quần thể
Biến động di truyền
Làm thay đổi đột ngột tần số tương đối các alen, gây ảnh hưởng tới vốn gen của quần thể
Các cơ chế cách li
Tăng cường sự phân hóa trong nội bộ quần thể, tạo ra sự phân li thành những quần thể mới ngày càng khác xa nhau về vốn gen.
+ Quần thể là đơn vị nhỏ nhất có thể tiến hóa vì: Sự tiến hóa của giới hữu cơ biểu hiện ở quá trình biến đổi của các loài. Sự biến đổi của loài bắt đầu từ sự biến đổi của cá thể. Nhưng các biến đổi trên những cá thể riêng rẽ, cách li với nhau, sẽ chẳng có ý nghĩa gì về mặt tiến hóa. Chỉ trong quần thể, trong đó các cá thể liên hệ chặt chẽ với nhau, thì những biến đổi tính di truyền của cá thể mới được nhân lên, duy trì và tích lũy qua các thế hệ.
Quần thể là đơn vị cấu trúc cơ bản, đơn vị tồn tại, đơn vị sinh sản của loài.
t? Loài là gì? Định nghĩa loài sinh học có ưu và nhược điểm gì?
+ Loài là 1 nhóm cá thể có những tính trạng ổn định và đồng nhất, giữa 2 loài có sự gián đoạn về 1 tính trạng hình thái nào đó.
+ Định nghĩa loài sinh học có ưu, nhược điểm sau:
Khái niệm loài sinh học nhấn mạnh sự cách li sinh sản và đây là 1 tiêu chuẩn khách quan để xác định 2 quần thể thuộc cùng 1 loăi hay thuộc 2 loài khác nhau. Hai quần thể thuộc cùng 1 loài chỉ trở thành 2 loài mới nếu chúng trở nên cách li sinh sản với nhau.
Như vậy, để phân biệt 2 quần thể thuộc cùng 1 loài hay thuộc 2 loài khác nhau thì việc sử dụng tiêu chuẩn cách li sinh sản là chính xác nhất, đặc biệt đối với trường hợp các loài thân thuộc có các đặc điểm hình thái rất giống nhau (loài đồng hình). Nếu các cá thể của 2 quần thể có các đặc điểm hình thái giống nhau, sống trong cùng 1 khu vực địa lí nhưng không giao phối với nhau hoặc có giao phối nhưng lại sinh ra đời con bất thụ thì 2 quần thể đó thuộc 2 loài.
Tuy nhiên, trên thực tế, việc sử dụng tiêu chuẩn cách li sinh sản để phân loại các loài là không đơn giản vì nhiều khi rất khó nhận biết được 2 quần thể đó trong tự nhiên có thực sự cách li sinh sản với nhau hay không và cách li ở mức độ nào. Các nhà khoa học đôi khi phải sử dụng biện pháp thụ tinh nhân tạo để xác định sự cách li sinh sản. Tiêu chuẩn cách li sinh sản cũng không thể ứng dụng đốì với các loài sinh sản vô tính.
ỷ Các tiêu chuẩn phân biệt các loài là gì? Tiêu chuẩn nào là cơ bản? Tiêu chuẩn nào hay áp dụng trong thực tiễn? Tại sao người ta hay sử dụng hết họp nhiều tiêu chuẩn khác nhau trong phân biệt các loài thân thuộc?
+ Các tiêu chuẩn phần biệt loài là: tiêu chuẩn hình thái, tiêu chuẩn địa lí
- sinh thái, tiêu chuẩn sinh lí - hóa sinh, tiêu chuẩn di truyền.
+ ơ 1 số nhóm thực vật, động vật có thể sử dụng nhiều tiêu chuẩn hình
thái là chính nhưng phải dùng các phương pháp tế bào học, tổ chức học để đi sâu vào 1 sô' cơ quan. Đô'i với các loài động vật bậc cao phải đặc biệt chú ý tới cách li sinh sản. Tóm lại tùy mỗi nhóm sinh .vật mà người ta sử dụng tiêu ohuẩn này hay tiêu chuẩn khác là chủ yếu.
+ Người ta hay sử dụng kết hợp nhiều tiêu chuẩn khác nhau trong phân biệt các loài thân thuộc vì mỗi tiêu chuẩn chỉ có giá trị tương đô'i. t? Điêu gì sẽ xảy ra nếu giữa các loài không tồn tại sự cách li sinh sản?
Nếu giữa các loài không tồn tại sự cách li sinh sản thì không thể phân biệt các loài được nữa.
Từ 1 loài hình thành nên nhiêu loài khác nhau bằng những cơ chế
(con đường) nào?
Từ 1 loài hình thành nên nhiều loài khác nhau bằng những con đường:
+ Hình thành loài bằng cách li địa lí.
+ Hình thành loài bằng cách li tập tính.
+ Hình thành loài bằng cách li sinh thái.
+ Hình thành loài bằng con đường lai xa và đa bội hóa.
Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất
ỷ Tóm tắt lịch sử tiến hóa của sinh giới trên Trái Đất. Nếu xếp các loài sinh vật trên Trải đất theo mối quan hệ tiến hóa thành một “cây tiên hóa” hay còn gọi là cây chủng loại phát sinh thì chúng ta thấy các nhánh cây tiến hóa như thế nào? (về tốc độ tiến hóa, về mức độ tổ chức của cơ thể)?
Tóm tắt lịch sử tiến hóa của sinh giới trên Trái Đất. Nếu xếp các loài sinh vật trên Trái Đất theo mô'i quan hệ tiến hóa thành một “cây tiến hóa” hay còn gọi là cây chủng loại phát sinh thì chúng ta thấy các nhánh cây tiến hóa với nhịp điệu tiến hóa khác nhau. Điều này tùy thuộc vào kiểu gen của loài (dễ đột biến hay không) và cường độ chọn lọc tự nhiên đào thải mạnh hay yếu. Các loài hầu như không đổi so với dạng nguyên thủy, do sông trong những hoàn cảnh đặc biệt nên vẫn sống sót đến tận ngày nay (hóa thạch sôìig hoặc loài còn sót lại).
Về mức độ tổ chức cơ thể từ dạng chưa có cấu tạo tế bào đến đơn bào rồi đến đa bào, cơ thể đa bào ngày càng phân hóa về câu tạo, chuyên hóa về chức năng đồng thời tăng cường sự liên hệ thông nhất. Những nhóm xuât hiện sau cùng (thú, người trong giới Động vật, cây có hoa hạt kín trong giới thực vật) có tổ chức cơ thể phức tạp, hoàn hảo nhất.
(ỷ Loài người cùng với loài khác trong chi Homo dã được tiến hóa như thế nào? Do có những dặc diểm sinh học thích nghi nào mà loài người hiện nay, Homo sapiens, có được khả năng tiến hóa văn hóa mà các loài khác không có được?
+ Loài người xuất hiện đầu tiên trong chi Homo (H) là loài H. habilis
(người khéo léo) đã có bộ não khá phát triển (575 cm3) và biết sử dụng công cụ bằng đá. Từ H. habilis sau đó tiến hóa thành nhiều loài khác trong đó có loài H. erectus (người đứng thẳng) được hình thành cách đây khoảng 1,8 triệu năm và tuyệt chủng cách đây khoảng 200.000 năm. Nhiều nhà khoa học tin rằng, từ H. erectus đã hình thành loài người hiện nay (H. sapiens) cũng như 1 số’ loài khác. Tuy nhiên, đến nay chỉ còn duy nhất loài người hiện nay có thể tồn tại và phát triển còn các loài khác đều đã bị diệt vong. Loài H. nean-derthalensis (người Nêanđectan) bị người hiện nay cạnh tranh dẫn đến tuyệt chủng cách đây khoảng 30.000 năm.
+ Loài người hiện nay với những đặc điểm sinh học thích nghi nổi bật với bộ não phát triển, câu trúc thanh quản phát triển cho phép phát triển tiếng nói, bàn tay với các ngón tay linh hoạt giúp chế tạo và sử dụng công cụ,... con người đã có được khả năng tiến hóa văn hóa mà các loài khác không có được.
SINH THAI HỌC
Cá thể và quẩn thể sinh vật
tỷ Khái niệm môi trường và cách phân loại môi trường.
+ Khái niệm môi trường-. Môi trường sống bao gồm tất cả các nhân tố xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp tới sinh vật, làm ảnh hưởng tới sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và những hoạt động khác của sinh vật.
+ Các loại môi trường sống chủ yếu của sinh vật:
Môi trường trên cạn-, bao gồm mặt đất và lớp khí quyển, là nơi sông của phần lớn sinh vật trên Trái Đất.
Môi trường nước-, gồm những vùng nước ngọt, nước lợ và nước mặn có các sinh vật thủy sinh.
Môi trường đất', gồm các lớp đất có độ sâu khác nhau, trong đó có các sinh vật đất sinh sông.
Môi trường sinh vật-, gồm thực vật, động vật và con người, là nơi sông của các sinh vật khác như sinh vật kí sinh, cộng sinh.
4^ Khải niệm nhân tố sinh thái. Giới hạn sinh thái và Ổ sinh thái.
+ Khái niệm nhân tố sinh thái: là tất cả những nhân tố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới đời sống sinh vật. Tất cả các nhân tố sinh thái gắn bó chặt chẽ với nhau thành 1 tổ hợp sinh thái tác động lên sinh vật.
+ Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của 1 nhân tố sinh thái mà trong khoảng đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển theo thcd gian. Trong giới hạn sinh thái có khoảng thuận lợi và khoảng chống chịu đối với hoạt động sống của sinh vật.
Khoảng thuận lợi là khoảng của các nhân tố sinh thái ở mức độ phù hợp, đảm bảo cho sinh vật thực hiện các chức năng sông tốt nhất.
Khoảng chống chịu là khoảng của các nhân tô' sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinh lí của sinh vật.
+ 0 sinh thái-. Giới hạn sinh thái của 1 nhân tô' sinh thái là ổ sinh thái của loài về nhân tô' sinh thái đó. Tuy nhiên trong tự nhiên, sinh vật chịu tác động tổng hợp của nhiều nhân tô' sinh thái và tổ hợp các giới hạn sinh thái của các nhân tô' sinh thái làm thành 1 ổ sinh thái chung của loài.
o sinh thái của 1 loài là một “không gian sinh thái” mà ở đó tất cả các nhân tô' sinh thái của môi trường nằm trong giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn tại'và phát triển.
0 sinh thái của 1 loài khác với nơi ở của chúng. Nơi ở chỉ nơi cư trú còn ổ sinh thái biểu hiện cách sinh sông của loài đó.
Khái niệm quần thể sinh vật và các dặc trưng về sinh thái học của 1 quần thể. Mối quan hệ giữa các cả thể trong quần thể.
Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể trong cùng 1 loài, cùng sinh sông
trong 1 khoảng không gian xác định, vào 1 thời gian nhạt định, có khả năng sinh sản và tạo thành những thê' hệ mới.
tỷ Những yếu tố ảnh hưởng dến sự tăng trưởng và biến dộng kích thước của quần thể.
+ Những yếu tô' ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của quần thể sinh vật.
Nguồn sống của môi trường.
Diện tích cư trú của quần thể.
Khả năng sinh học của các cá thể.
Các điều kiện ngoại cảnh.
+ Những yếu tô' ảnh hưởng đến sự biến động kích thước của quần thể: mức độ sinh sản, mức độ tử vong, mức độ nhập cư và xuất cư.
Quẩn xã sinh vật
tp Khái niệm quần xã. Các dặc trưng cơ bản của 1 quần xã sinh vật. Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã.
Quần xã sinh vật là 1 tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sông trong 1 không gian và thời gian nhất định. Các sinh vật trong quần xã có mô'i quan hệ gắn bó với nhau như một thể thông nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đô'i ổn định.
Thế nào là diễn thế sinh thái? Các kiểu diễn thế sinh thái.
+ Diễn thê' sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn, tương ứng với sự biến đổi của môi trường.
+ Các kiểu diễn thê' sinh thái:
Diễn thế nguyên sinh'. Diễn thê' nguyên sinh là diễn thê' khởi đầu từ môi trường chưa có sinh vật. Các sinh vật đầu tiên phát tán tới hình thành nên quần xã tiên phong (giai đoạn tiên phong). Tiếp theo là giai đoạn hỗn hợp (giai đoạn giữa) gồm các quần xã sinh vật biến đổi tuần tự, thay thê' lẫn nhau. Giai đoạn cuối hình thành quần xã ổn định tương đô'i (giai đoạn đỉnh cực).
Diễn thế thứ sinh: Diễn thê' thứ sinh là diễn thê' xuất hiện ở môi trường đã có 1 quần xã sinh vật từng sống. Quần xã này do những thay đổi của tự nhiên hoặc do hoạt động của con người đã khai thác tới mức hủy diệt. Một quần xã mới phục hồi thay thê' quần xã bị hủy diệt. Giai đoạn giữa gồm các quần xã biến đổi tuần tự, thay thê' lẫn nhau.
Trong điều kiện thuận lợi và qua quá trình biến đổi lâu dài, diễn thê' thứ sinh có thể hình thành nên quần xã tương đô'i ổn định. Tuy nhiên, trong thực tê' thường gặp nhiều quần xã có khả năng phục hồi rất thấp mà hình thành quần xã bị suy thoái.
Kệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường
tp Thế nào là hệ sinh thải? Thế nào là sinh quyển?
+ Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh (môi trường vô sinh của quần xã). Sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh của sinh cảnh. Nhờ đó, hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đô'i ổn định.
Trong hệ sinh thái, trao đổi vật chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa quần xã với sinh cảnh của chúng biểu hiện chức năng của 1 tổ chức sông. Trong đó, quá trình “đồng hóa” (sử dụng năng lượng mặt trời tổng hợp các chất hữu cơ) do các sinh vật tự dưỡng trong hệ sinh thái thực hiện, còn quá trình “dị hóa” do các sinh vật phân giải thực hiện.
Kích thước của 1 hệ sinh thái rất đa dạng. Một hệ sinh thái có thể nhỏ như 1 giọt nước ao, 1 bể cá cảnh. Hệ sinh thái lớn nhất là Trái Đất. Bất kì 1 sự gắn kết nào giữa các sinh vật với các nhân tô' sinh thái của môi trường để tạo thành 1 chu trình sinh học hoàn chỉnh, dù ở mức đơn giản nhất, đều được coi là 1 hệ sinh thái.
+ Sinh quyển gồm toàn bộ sinh vật sông trong các lớp đất, nước và không khí của Trái Đất. Sinh quyển gồm nhiều khu sinh học, mỗi khu có những đặc điểm về địa lí, khí hậu và thành phần sinh vật khác nhau, bao gồm các khu sinh học trên cạn, khu sinh học nước ngọt và khu sinh học biển.
Các thành phần của hệ sinh thái? Các hiểu hệ sinh thải trên Trải Đất?
+ Các thành phần của hệ sinh thái gồm:
Thành phần vô sinh là môi trường vật lí (sinh cảnh) và thành phần hữu sinh là quần xã sinh vật.
Thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật của quần xã, tùy theo hình thức dinh dưỡng của tùng loài trong hệ sinh thái mà chúng được xếp thành 3 nhóm:
Sinh vật sản xuất là sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng Mặt Trời để tổng hợp nên các chất hữu cơ. Sinh vât sản xuâ't gồm thực vật là chủ yếu và 1 sô' vi sinh vật tự dưỡng.
Sinh vật tiêu thụ gồm các động vật ăn thực vật và'động vật ăn động vật.
Sinh vật phân giải gồm chủ yếu là các vi khuẩn, nấm, một sô' loài động vật không xương sống (như giun đâ't, sâu bọ,...); chúng phân giải xác chết và chất thải của sinh vật thành các chất vô cơ.
+ Các kiểu hệ sinh thái trên Trái Đất
Các hệ sinh thái trên Trái Đất rất đa dạng, được chia thành nhóm các hệ sinh thái trên cạn (như: rừng mưa nhiệt đới, hoang mạc, đồng rêu hàn đới,...) và các hệ sinh thái dưới nước (gồm hệ sinh thái nước mặn và hệ sinh thái nước ngọt).
Ngoài ra còn có các hệ sinh thái nhân tạo như đồng ruộng, rùng trồng, thành phô',...
Trao đối vật chất và năng lượng trong hệ sinh thải?
+ Trao đổi vật chất trong quần xã được thực hiện qua chuỗi và lưới thức ăn. Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dương với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi. Trong một chuỗi thức ăn, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau.
Trong lưới thức ăn, một loài có thể tham gia đồng thời vào nhiều chuỗi thức ăn khác. Một lưới thức ăn có nhiều bậc dinh dưỡng : sinh vật sản xuâ't, sinh vật tiêu thụ bậc 1, sinh vật tiêu thụ bậc 2,... cho tới các sinh vật tiêu thụ bậc cuối cùng.
+ Dòng nãng lượng trong hệ sinh thái bắt nguồn từ môi trường, được sinh vật sản xuất hấp thụ và biến đổi thành năng lượng hóa học qua quá trình quang hợp, sau đó năng lượng được truyền qua các bậc dinh dưỡng và cuô'i cùng năng lượng truyền trở lại môi trường.
ỷ Chu trình sinh địa hóa và vấn đề sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên?
+ Chu trình sinh địa hóa là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên. Một chu trình sinh địa hóa gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất, nước.
+ Sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên là hình thức sử dụng vừa thỏa mãn nhu cầu hiện tại của con ngườỉ để phát triển xã hội, vừa đảm bảo duy trì lâu dài các tài nguyên cho thế hệ sau.
Sử dụng bền vững tài nguyên đất: Đất là cơ sở của sản xuất nông nghiệp tạo ra lương thực và thực phẩm nuôi sông con người. Tài nguyên đâ't không phải là vô tận mà ngược lại, nếu không biết quản lí và sử dụng hợp lí sẽ bị suy giảm. Sử dụng bền vững tài nguyên đất gồm nhiều biện pháp như: tránh bỏ hoang và lãng phí đất, tránh làm cho đất bị thoái hóa. cần thực hiện các biện pháp chông xói mòn, khô hạn, ngập úng và chông mặn cho đất,... đồng thời nâng cao độ màu mỡ của đâ't.
Sử dụng bền vững tài nguyên rừng: Rừng là “lá phổi” xanh của Trái Đất, do vậy cần được bảo vệ. Chiến lược khôi phục và bảo vệ rừng tập trung vào những vấn đề chính: ngăn chặn nạn phá rừng, nhất là rừng nguyên sinh, đầu nguồn; tích cực trồng rừng để cung cấp gỗ củi cho sinh hoạt và phát triển công nghiệp; vận động đồng bào dân tộc sống trong rừng định canh, định cư, tránh đốt rừng làm nương rẫy; xây dựng hệ thông các khu bảo vệ thiên nhiên, góp phần bảo vệ đa dạng sinh học, hạn chế sự thay đổi khí hậu, chông xói mòn, hạn hán, lũ lụt,...
Sử dụng bền vững tài nguyên nước: Nguồn nước trên Trái Đất dồi dào nhưng phân bô' không đều. Do sử dụng lãng phí nên nguồn nước ở nhiều nợi bị cạn kiệt. Diện tích rừng ngày 1 thu hẹp là nguyên nhân hạn chế vòng tuần hoàn nước, nước ít thấm xuông lớp đất sâu sẽ ảnh hưởng đến lượng nước ngầm và cũng là nguyên nhân gây lũ lụt, hạn hán.
Biện pháp tích cực để bảo vệ nguồn nước là bảo vệ rừng và sử dụng tiết kiệm nguồn nước để duy trì các quá trình sinh thái bền vững, tạo điều kiện thuận lợi cho tuần hoàn nước trên Trái Đất.
Sử dụng bền vững tài nguyên biển và ven biển: Tài nguyên sinh vật biển hiện nay đang bị suy giảm. Nhiều loài cá biển và hải sản khác có nguy cơ bị cạn kiệt.
Những biện pháp tích cực nhằm sử dụng bền vững tài nguyên biển là sử dụng ở mức độ vừa phải và đúng kĩ thuật, đảm bảo cho các loài sinh vật có thể tiếp tục sinh sản và phát triển. Sử dụng cần kết hợp với bảo vệ nơi sông, nơi sinh sản, nơi cung cấp thức ăn của các loài sinh vật biển.