MÔN SINH HỌC LỚP 12 Năm 2010 Phần năm DI TRUYỀN HỌC CHƯƠNG I : CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ BÀI : GEN, Mà DI TRUYỀN VÀ TỰ NHÂN ĐÔI ADN I.- Gen Khái niệm : Gen đoạn phân tử ADN mang thơng tin mã hố sản phẩm xác định (chuỗi pơlipeptit hay ARN) Ví dụ : Gen Hb anpha mã hóa cho chuỗi polipeptit anpha, gen tARN mã hóa cho phân tử ARN vận chuyển Các loại gen Dựa vào sản phẩm gen người ta phân thành gen cấu trúc, gen điều hoà + Gen cấu trúc : gen mang thơng tin mã hố cho sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức tế bào + Gen điều hoà : gen tạo sản phẩm kiểm soát hoạt động gen khác Cấu trúc chung gen cấu trúc : bao gồm vùng : - Vùng điều hoà : nằm đầu 3’ mạch mã gốc, mang trình tự nuclêơtit giúp ARNpolimeraza nhận biết trình tự nuclêơtit điều hịa phiên mã – vùng mã hoá :ở gen, mã hoá axit amin, vùng mã hoá bắt đầu ba mã mở đầu kết thúc ba mã kết thúc Gen sinh vật nhân sơ (vi khuẩn)có vùng mã hố liên tục, sinh vật nhân thực có đoạn khơng mã hố (intrơn) xen kẽ đoạn mã hố (êxơn) - vùng kết thúc :nằm đầu 5’ mạch mã gốc - cuối gen 3’ 5’ 5’ 3’ Vùng mã hoá gen sinh vật nhân sơ liên tục, nên gen gọi “khơng phân đoạn”, cịn phần lớn gen sinh vật nhân thực, vùng mã hoá “khơng liên tục”, xen kẽ đoạn mã hố axit amin (các ÊXƠN) đoạn khơng mã hố axit amin (các INTRON), nên gen gọi gen “phân mảnh” II Mã di truyền Khái niệm: Mã di truyền trình tự xếp nuclêơtit gen quy định trình tự xếp axit amin chuỗi pôlipeptit Đặc điểm mã di truyền : + Mã di truyền đọc từ điểm xác định theo ba (không gối lên nhau) + Mã di truyền có tính phổ biến (tất lồi có chung mã di truyền, trừ vài ngoại lệ) + Mã di truyền có tính đặc hiệu (1 ba mã hoá loại axit amin) + Mã di truyền mang tính thối hố (nhiều ba khác mã hoá cho loại axit amin, trừ AUG UGG) III- Qúa trình nhân đơi ADN Q trình nhân đơi ADN sinh vật nhân sơ : Q trình nhân đơi ADN diễn pha S chu kì tế bào Gồm bước: * Bước : Tháo xoắn phân tử ADN Nhờ enzim tháo xoắn, mạch đơn phân tử ADN tách dần tạo nên chạc tái (hình chữ Y) để lộ mạch khuôn * Bước : Tổng hợp mạch ADN ADN - pơlimerara xúc tác hình thành mạch đơn theo chiều 5’ → 3’ (ngược chiều với mạch làm khuôn) Các nuclêôtit môi trường nội bào liên kết với mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – X) Trên mạch khuôn 3’ → 5’ mạch tổng liên tục Trên mạch 5’ → 3’ mạch tổng hợp gián đoạn tạo nên đoạn ngắn (đoạn Okazaki), sau đoạn Okazaki nối lại với nhờ enzim nối (nguyên tắc gián đoạn) * Bước : Hai phân tử ADN tạo thành Các mạch tổng hợp đến đâu mạch đơn xoắn đến → tạo thành phân tử ADN con, mạch tổng hợp mạch ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn) Lưu ý tái ADN theo nguyên tắc nửa gián đoạn Do cấu trúc phân tử ADN đối song song, mà enzim ADN-polimeraza tổng hợp mạch theo chiều 5’ → 3’ Cho nên : - Đối với mạch mã gốc 3’→5’ ADN - polimeraza tổng hợp mạch bổ sung liên tục theo chiều 5’→3’ - Đối với mạch bổ sung 5’→3’, tổng hợp ngắt quãng với đoạn ngắn Okazaki theo chiều 5’→ 3’ (ngược với chiều phát triển chạc tái bản) Sau đoạn ngắn nối lại nhờ ADN- ligaza mạch chậm Q trình nhân đơi ADN sinh vật nhân thực : + Cơ chế nhân đôi ADN sinh vật nhân thực giống với sinh vật nhân sơ + Điểm khác nhân đôi sinh vật nhân thực : * Tế bào nhân thực có nhiều phân tử ADN kích thước lớn  Q trình nhân đơi xảy nhiều điểm khởi đầu phân tử ADN → nhiều đơn vị tái * Có nhiều loại enzim tham gia BÀI : PHIÊN Mà VÀ DỊCH Mà I Phiên mã: Quá trình tổng hợp ARN khuân mẫu ADN Diễn nhân tế bào vào kì trung gian, lúc NST dạng dãn xoắn cực đại Cấu trúc chức loại ARN Loại ARN Cấu trúc Chức mARN tARN rARN Cơ chế phiên mã : * Đầu tiên ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ mạch mã gốc (có chiều ’ 5’) bắt đầu tổng hợp mARN vị trí đặc hiệu * Sau đó, ARN pơlimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc gen có chiều ’ 5’ để tổng hợp nên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A- U ; G -X) theo chiều 5’  3’ * Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc  phiên mã kết thúc, phân tử mARN giải phóng Vùng gen vừa phiên mã xong mạch đơn gen xoắn lại Sự khác phiên mã sinh vật nhân thực nhân sơ: Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã sử dụng trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp prơtêin mARN tổng hợp đến đâu ribơxơm bám vào để thực dịch mã đến Còn sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã phải chế biến lại cách loại bỏ đoạn khơng mã hố (intron), nối đoạn mã hố (êxôn) tạo mARN trưởng thành Ý nghĩa trình phiên mã, GV lưu ý HS sinh vật nhân sơ, số gen cấu trúc phân bố với có chung vùng khởi động (promoter), sinh vật nhân thực gen có promoter riêng sau tồn gen phiên mã II- Dịch mã : Quá trình tổng hợp prôtêin khuôn mẫu mARN Diễn tế bào chất Enzim → Hoạt hoá axit amin : Axit amin + ATP + tARN aa – tARN Tổng hợp chuỗi pôlipeptit : a Mở đầu : Tiểu đơn vị bé ribôxôm gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu (gần ba mở đầu) di chuyển đến ba mở đầu (AUG), aamở đầu - tARN tiến vào ba mở đầu (đối mã khớp với mã mở đầu mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau tiểu phần lớn gắn vào tạo ribơxơm hồn chỉnh b Kéo dài chuỗi pôlipeptit : aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã khớp với mã thứ mARN theo nguyên tắc bổ sung), liên kết peptit hình thành axit amin mở đầu với axit amin thứ Ribôxôm chuyển dịch sang ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu giải phóng Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã khớp với ba thứ hai mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit axit amin thứ hai axit amin thứ Ribôxôm chuyển dịch đến ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu giải phóng Q trình tiếp tục đến ba tiếp giáp với ba kết thúc phân tử mARN c Kết thúc : Khi ribôxôm chuyển dịch sang ba kết thúc trình dịch mã ngừng lại, tiểu phần ribôxôm tách Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu giải phóng chuỗi pơlipeptit BÀI : ĐIỀU HỒ HOẠT ĐỘNG GEN I- Khái niện điều hoà hoạt động gen cấu trúc opêron Lac: Khái niệm : Điều hịa hoạt động gen điều hịa lượng sản phẩm gen tạo Cấu trúc opêron Lac a Khái niệm opêron: Các gen cấu trúc có liên quan chức thường phân bố liền thành cụm có chung chế điều hòa gọi opêron b Cấu trúc opêron Lac - Các gen cấu trúc (Z, Y, A): Tổng hợp enzim phân giải đường lactôzơ - Vùng vận hành O (operator): Mang trình tự nucleotit đặc biệt để prôtêin ức chế liên kết làm ngăn cản phiên mã gen cấu trúc - Vùng khởi động P (promoter): Nơi ARN-polimeraza bám vào khởi đầu phiên mã - Gen điều hịa (R): Khơng nằm thành phần opêron, có nhiệm vụ tổng hợp protein ức chế điều hịa hoạt động operon II- Điều hồ hoạt động gen sinh vật nhân sơ : Khi mơi trường khơng có lactơzơ Gen điều hồ (R) tổng hợp prơtêin ức chế Prơtêin liên kết với vùng vận hành ngăn cản trình phiên mã làm cho gen cấu trúc không hoạt động Khi mơi trường có lactơzơ Một số phân tử lactozơ liên kết với prôtêin ức chế làm biến đổi cấu hình khơng gian ba chiều làm cho prôtêin ức chế liên kết với vùng vận hành Do ARN - pơlimeraza liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã Khi đường lactôzơ bị phân giải hết, prôtêin ức chế lại liên kết với vùng vận hành trình phiên mã bị dừng lại III.- Điều hồ hoạt động gen sinh vật nhân thực - Cơ chế điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân thực phức tạp sinh vật nhân sơ, cấu trúc phức tạp ADN NST - ADN tế bào nhân thực có số lượng cặp nuclêơtit lớn Chỉ phận mã hố thơng tin di truyền cịn đại phận đóng vai trị điều hồ khơng hoạt động - ADN nằm NST có cấu trúc bện xoắn phức tạp trước phiên mã NST phải tháo xoắn Sự điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân thực qua nhiều mức qua nhiều giai đoạn : NST tháo xoắn, điều hoà phiên mã, biến đổi sau phiên mã, điều hoà dịch mã biến đổi sau dịch mã BÀI : ĐỘT BIẾN GEN I- Khái niệm dạng đột biến gen : Khái niệm đột biến gen : Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen Đột biến gen thường liên quan tới cặp nuclêôtit (gọi đột biến điểm) số cặp nuclêôtit xảy điểm phân tử ADN Thể đột biến: Là cá thể mang gen đột biến biểu kiểu hình Các dạng đột biến gen : Có dạng đột biến gen (đột biến điểm) : Mất, thêm, thay cặp nuclêôtit - Phân loại: đột biến tự nhiên đột biến nhân tạo II- Nguyên nhân chế phát sinh đột biến gen Nguyên nhân: Do ảnh hưởng tác nhân hố học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại …), tác nhân sinh học (virút) rối loạn sinh lí, hố sinh tế bào Cơ chế phát sinh : - Đột biến điểm thường xảy mạch dạng tiền đột biến Dưới tác dụng enzim sửa sai trở dạng ban đầu tạo thành đột biến qua lần nhân đôi Gen → tiền đột biến gen → đột biến gen - Ví dụ: Sự kết cặp khơng nhân đôi ADN (G – X → A – T), tác động tác nhân hoá học – BU (A – T → G – X) - Đột biến dịch khung có tham gia acridin Đột biến gen phụ thuộc vào: loại tác nhân, cường độ, liều lượng tác nhân, thời điểm tác động đặc điểm cấu trúc gen III- Hậu ý nghĩa đột biến gen : Hậu đột biến gen: - Đột biến gen có hại, có lợi trung tính thể đột biến Mức độ có lợi hay có hại đột biến phụ thuộc vào tổ hợp gen điều kiện môi trường - Khẳng định phần lớn đột biến điểm thường vô hại - Đột biến thay làm thay đổi axit amin vị trí bị đột biến - Đột biến thêm làm thay đổi mã hố từ vị trí bị đột biến → làm thay đổi axit amin chuỗi pôlipeptit tương ứng từ vị trí bị đột biến Mối liên quan gen tính trạng bị đột biến: Sự Biến đổi dãy nuclêôtit gen cấu trúc → Biến đổi dãy nuclêôtit mARN → Biến đổi dãy axit amin chuỗi pôlipeptit tương ứng → Có thể làm thay đổi cấu trúc prơtêin → Có thể biến đổi đột ngột, gián đoạn tính trạng cá thể quần thể Ý nghĩa : Đột biến gen nguồn nguyên liệu sơ cấp q trình chọn giống tiến hố Cơ chế biểu đột biến gen: Đột biến gen phát sinh tái qua chế nhân đơi ADN Đột biến phát sinh giảm phân (đột biến giao tử), phát sinh lần nguyên phân hợp tử (đột biến tiền phơi), phát sinh q trình nguyên phân tế bào xôma (đột biến xôma) BÀI : NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ I.- Cấu trúc NST Cấu trúc hiển vi NST a Ở sinh vËt nh©n sơ : NST phân tử ADN kép, vòng không liên kết với prôtêin histôn b sinh vật nhân thùc : - NST gåm cr«matit dÝnh qua tâm động (eo thứ nhất), số NST có eo thứ hai (nơi tổng hợp rARN) NST có dạng hình que, hình hạt, hình chữ V đờng kính 0,2 – µm, dµi 0,2 – 50 µm - Mỗi loài có NST đặc trng (về số lợng, hình thái, cấu trúc) - S bin i hỡnh thái NST qua kì phân bào: Từ kì trung gian đến kì giữa: Đóng xoắn, từ kì đến kì trung gian tiếp theo: Tháo xoắn Cấu trúc siờu hin vi ca NST - NST đợc cấu tạo từ ADN prôtêin (histôn phi histôn) (ADN + prôtêin) Nuclêôxôm (8 phân tử prôtêin histôn đợc quấn quanh đoạn phân tử ADN dài khoảng 146 cặp nuclêôtit, qun vũng) Sợi (khoảng 11 nm) Sợi nhiễm sắc (2530 nm) si siêu xoắn (300 nm) Crômatit (700 nm) → NST II- Đột biến cấu trúc NST : Khái niệm đột biến cấu trúc NST: Là biến đổi cấu trúc NST Nguyên nhân chung dạng đột biến NST: Do ảnh hưởng tác nhân hố học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại …), tác nhân sinh học (virút) rối loạn sinh lí, hố sinh tế bào Các dạng đột biến cấu trúc NST Tiêu chí Khái niệm Mất đoạn Lặp đoạn Đảo đoạn Chuyển đoạn Là đột biến đoạn Là đột biến làm cho đoạn Là đột biến làm cho đoạn Là đột biến dẫn đến đoạn NST NST NST lặp lại hay NST đứt ra, đảo ngược 180o chuyển sang vị vị trí khác nhiều lần nối lại NST, trao đổi đoạn NST không tương đồng Hậu - Làm giảm số lượng gen - Làm tăng số lượng gen - Ít ảnh hưởng đến sức sống cá Chuyển đoạn NST không ý nghĩa NST, làm cân NST → tăng cường thể vật chất di truyền không bị tương đồng làm thay đổi nhóm gen liên kết gen hệ gen → làm giảm bớt biểu tính mát - Làm thay vị trí gen NST → Chuyển đoạn lớn thường gây chết giảm sức sống gây trạng chết thể đột biến - Làm cân gen thay đổi mức độ hoạt động giảm khả sinh sản cá hệ gen → gây gen → gây hại cho thể đột thể Chuyển đoạn nhỏ thường ảnh hưởng nên hậu có hại cho thể biến - Lặp đoạn dẫn đến lặp gen - Thể dị hợp đảo đoạn, giảm tới sức sống, cịn có lợi cho sinh tạo điều kiện cho đột biến gen phân xảy trao đổi chéo vật tạo alen vùng đảo đoạn tạo giao tử - Có vai trị quan trọng q trình trình tiến hố khơng bình thường → hợp tử khơng hình thành loài - Tạo nguyên liệu cho - Tạo ngun liệu cho q có khả sống trình chọn lọc tiến hố trình chọn lọc tiến hố - Tạo nguyên liệu cho trình - Tạo nguyên liệu cho q trình chọn lọc tiến hố chọn lọc tiến hoá Cơ chế chung đột bin cu trỳc NST : Các tác nhân gây đột biến ảnh hởng đến trình tiếp hợp, trao đổi chéo trực tiếp gây đứt gÃy NST lm phá vỡ cấu trúc NST Các đột biến cấu trúc NST dẫn đến xếp lại gen làm thay đổi hình dạng NST - Đột biến cấu trúc NST thực chất xếp lại nhóm gen (đảo đoạn) làm giảm (mất đoạn) hay tăng số lượng gen (lặp đoạn) NST Loại đột biến quan sát trực tiếp NST tiêu nhuộm màu - Người ta dùng chuyển đoạn để đề xuất phương pháp di truyền đấu tranh với côn trùng gây hại : tạo đực có hay nhiều chuyển đoạn NST tác động phóng xạ làm chúng vơ sinh (khơng có khả sinh sản) thả vào tự nhiên để chúng cạnh tranh với đực bình thường → số lượng cá thể quần thể giảm hay làm biến quần thể Hậu qu :Đột biến cấu trúc NST thờng thay đổi số lợng, vị trí gen NST, gây cân gen thờng gây hại cho thĨ mang ®ét biÕn 6.Vai trị : Đột biến cấu trỳc : Cung cp nguồn nguyên liệu cho trình chọn lọc tiến hoá 7.ng dụng : loại bỏ gen xấu, chuyển gen, lập đồ di truyền BI : ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NST I- Đột biến lệch bội Khái niệm: Đột biến lệch bội đột biến làm thay đổi số lượng NST hay số cặp NST tương đồng Các dạng lệch bội: - Biến đổi số lượng cặp NST tương đồng: Thể không (2n-2), thể (2n-1), thể ba (2n +1), thể bốn (2n +2) - Biến đổi số lượng hai cặp NST tương đồng: Thể kép (2n -1 -1) thể bốn kép (2n + + 2) Cơ chế phát sinh : Các tác nhân gây đột biến gây không phân li hay số cặp NST → tạo giao tử khơng bình thường (chứa NST cặp) Sự kết hợp giao tử khơng bình thường với giao tử bình thường giao tử khơng bình thường với tạo đột biến lệch bội Sơ đồ tạo thể lệch bội : P G F1 2n n × 2n (n + 1), (n – 1) P G 2n × 2n (n + 1), (n – 1) (n + 1), (n – 1) (2n + 1) ; (2n – 1) F1 (2n + 2) ; (2n – 2) ThĨ ba nhiễm thĨ nhiƠm ThĨ bốn nhiƠm thĨ khong nhiÔm Hậu : Đột biến lệch bội làm tăng giảm NST → làm cân toàn hệ gen nên thể lệch bội thường khơng sống hay giảm sức sống hay làm giảm khả sinh sản tuỳ lồi Vai trị: Cung cấp nguồn ngun liệu cho q trình chọn lọc tiến hố Trong chọn giống, sử dụng đột biến lệch bội để xác định vị trí gen NST - Trong chọn giống, sử dụng đột biến lệch bội để đưa NST mong muốn vào thể khác II- Đột biến đa bội Cơ chế chung đột biến đa bội: Các tác nhân gây đột biến gây khơng phân li tồn cặp NST → tạo giao tử khơng bình thường (chứa 2n NST) Sự kết hợp giao tử khơng bình thường với giao tử bình thường giao tử khơng bình thường với tạo đột biến đa bội Sơ đồ hình thành th Tự đa bội : - Trong giảm phân: P G F1 2n n × 2n 2n P G F1 3n (Tam béi) 2n 2n × 2n 2n 4n (Tø bội) - Trong nguyên phân : 2n 4n S hỡnh thnh th Dị đa bội : P Cá thể loài A (2nA) ì Cá thể loài B (2nB) G nA nB F1 (nA + nB) (bÊt thơ) §a bội hoá (2nA + 2nB) (Thể song nhị bội hữu thô) Hậu * Do số lượng NST tế bào tăng lên → lượng ADN tăng gấp bội nên trình tổng hợp chất hữu xảy mạnh mẽ * Cá thể tự đa bội lẻ thường khơng có khả sinh giao tử bình thường Vai trị Cung cấp nguồn ngun liệu cho q trình tiến hố Đóng vai trị quan trọng tiến hố góp phần hình thành nên lồi 10 Cạnh tranh Đối kháng Kí sinh Ức chế – cảm nhiễm Sinh vật ăn sinh vật khác khơng có lợi khơng có hại ; tách riêng lồi có hại cịn lồi khơng bị ảnh hưởng - Các lồi cạnh tranh nguồn sống, khơng gian sống - Cả hai loài bị ảnh hưởng bất lợi, thường lồi thắng cịn loài khác bị hại nhiều giúp bảo vệ phát tán cá thể chuột trù, phong lan bám thân gỗ + Đảm bảo trạng thái cân sinh học tự nhiên + Hình thành ổ sinh thái khác Cạnh tranh nơi ảnh hưởng tới phân bố Trâu bò cạnh tranh cỏ, cú chồn cạnh tranh thức ăn rừng, thực vật cạnh tranh ánh sáng Một loài sống nhờ thể loài khác, lấy chất ni sống thể từ lồi Một lồi sống bình thường, gây hại cho lồi khác Có thể hình thành mối tương quan vật kí sinh vật chủ trở nên có lợi vật chủ (tăng sức đề kháng) Lợi dụng chất tiết sinh vật để ức chế sinh vật khác, chế tạo thuốc trừ sâu sinh học Cây tầm gửi kí sinh thân gỗ ; giun kí sinh ruột người - Hai lồi sống chung với - Một loài sử dụng loài khác làm thức ăn Bao gồm : Động vật ăn động vật, động vật ăn thực vật Ổn định trạng thái cân quần thể Tăng khả sống sót sinh sản cá thể, loại trừ dịch bệnh, trao đổi vốn gen quần thể Tảo giáp nở hoa gây độc cho cá ; tỏi tiết chất gây ức chế hoạt động vi sinh vật xung quanh Cáo ăn gà, bò ăn cỏ GV cần giúp HS tìm hiểu tượng khống chế sinh học : GV đưa đồ thị mối quan hệ sinh vật sinh vật để HS phân tích rút khái niệm khống chế sinh học : Là tượng số lượng cá thể loài bị khống chế mức độ định, không tăng cao thấp tác động mối quan hệ hỗ trợ đối kháng loài quần xã Cần lưu ý để HS biết ứng dụng khống chế sinh học sản xuất lấy ví dụ minh hoạ - Giáo dục cho học sinh ý thức bảo vệ loài sinh vật tự nhiên Bài 57 : MỐI QUAN HỆ DINH DƯỠNG - Chuỗi thức ăn bậc dinh dưỡng (mục I) : 102 GV cho HS đọc thông tin SGK hướng dẫn HS tìm hiểu khái niệm chuỗi thức ăn, loại chuỗi thức ăn, bậc dinh dưỡng + Khái niệm chuỗi thức ăn : GV đưa ví dụ yêu cầu HS nhận xét rút khái niệm Chuỗi thức ăn dãy lồi sinh vật có mối quan hệ với mặt dinh dưỡng, lồi ăn lồi khác phía trước thức ăn lồi phía sau + Có loại chuỗi thức ăn : * Chuỗi thức ăn bắt đầu sinh vật tự dưỡng Ví dụ : Cỏ→ Châu chấu→ Ếch→ Rắn * Chuỗi thức ăn bắt đầu sinh vật ăn mùn bã hữu Ví dụ : Giun (ăn mùn) → tôm → người Đối với HS giỏi GV giới thiệu cách đánh số chuỗi thức ăn, chuỗi thức ăn chiếm ưu quần xã trẻ, quần xã già ? Ví dụ : Cỏ→ Châu chấu→ Ếch→ Rắn * Chỉ độ dài toàn chuỗi thức ăn : * Chỉ độ dài sinh vật dị dưỡng : * Chỉ độ dài động vật ăn thịt : + Bậc dinh dưỡng : Cho HS quan sát hình 57.1, phân tích rút khái niệm bậc dinh dưỡng Bậc dinh dưỡng loài mức lượng sử dụng thức ăn mức lượng lưới thức ăn (hoặc chuỗi thức ăn) GV sử dụng hình 57.1 SGK u cầu HS loài bậc dinh dưỡng (cấp 1, cấp ) - Khái niệm lưới thức ăn (mục II) : GV yêu cầu HS quan sát hình 57.1, đọc thơng tin SGK rút khái niệm lưới thức ăn Lưới thức ăn tập hợp chuỗi thức ăn hệ sinh thái, có mắt xích chung Đối với HS khá, giỏi cần nắm khái niệm bậc dinh dưỡng - Tháp sinh thái (mục III) : GV yêu cầu HS quan sát 57.2 tháp sinh thái đưa khái niệm tháp sinh thái, loại tháp sinh thái đặc điểm dạng hình tháp + Tháp sinh thái : Bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, hình chữ nhật có chiều cao nhau, chiều dài biểu thị độ lớn bậc dinh dưỡng Tháp sinh thái cho biết mức độ dinh dưỡng bậc toàn quần xã + Có loại hình tháp sinh thái : * Hình tháp số lượng xây dựng dựa số lượng cá thể sinh vật bậc dinh dưỡng 103 * Tháp sinh khối xây dựng dựa khối lượng tổng số tất sinh vật đơn vị diện tích hay thể tích bậc dinh dưỡng * Tháp lượng xây dựng dựa số lượng tích luỹ đơn vị diện tích hay thể tích đơn vị thời gian bậc dinh dưỡng Đối với HS khá, giỏi cần nắm ưu, nhược loại hình tháp Bài 59 : THỰC HÀNH : TÍNH ĐỘ PHONG PHÚ CỦA LỒI VÀ KÍCH THƯỚC QUẦN THỂ THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH BẮT THẢ LẠI - Thực hướng dẫn SGK nhằm : Đánh giá mức đa dạng (độ phong phú lồi) quần xã Tính số lượng quần thể theo phương pháp đánh bắt thả lại CHƯƠNG IV : HỆ SINH THÁI, SINH QUYỂN VÀ SINH THÁI HỌC VỚI QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÀI 60 HỆ SINH THÁI - Khái niệm hệ sinh thái (mục I) : GV yêu cầu HS quan sát hình 42.1 ( trang 187 SGK sinh học 12 bản), hình 60 (trang 247 SGK), đọc thơng tin SGK để trả lời câu hỏi sau : Hệ sinh thái ? Các thành phần cấu trúc nên hệ sinh thái ? 104 + Từ đến khái niệm hệ sinh thái : Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật sinh cảnh (môi trường vơ sinh quần xã), sinh vật tác động qua lại với với thành phần sinh cảnh tạo nên chu trình sinh địa hố Nhờ đó, hệ sinh thái hệ thống sinh học hoàn chỉnh tương đối ổn định - Các thành phần cấu trúc hệ sinh thái (mục II) : Một hệ sinh thái bao gồm thành phần : + Thành phần vô môi trường vật lí hay sinh cảnh gồm : * Các chất vô : * Các chất hữu * Các yếu tố khí hậu : ánh sáng, độ ẩm… + Thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật quần xã, tuỳ theo hình thức dinh dưỡng loài hệ sinh thái mà xếp thành nhóm : * Sinh vật sản xuất : * Sinh vật tiêu thụ : * SV phân giải gồm chủ yếu nấm, vi khuẩn số loài động vật không xương sống(như giun đất, sâu bọ…) chúng phân giải xác chết chất thải sinh vật thành chất vô để trả lại môi trường - Các kiểu hệ sinh thái chủ yếu trái đất (mục III) : Có kiểu hệ sinh thái chủ yếu : Hệ sinh thái tự nhiên (trên cạn, nước) nhân tạo (trên cạn, nước) Phần GV hướng dẫn HS đọc SGK nêu đặc điểm kiểu hệ sinh thái - Nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường thiên nhiên Bài 61 : CÁC CHU TRÌNH SINH ĐỊA HỐ TRONG HỆ SINH THÁI - Khái niệm chu trình sinh địa hố (mục I) : GV giới thiệu cho HS biết trao đổi vật chất hệ sinh thái bao gồm : Trao đổi chất phạm vi quần xã quần xã sinh vật với sinh cảnh GV u cầu HS quan sát hình 61.1 SGK cho biết khái niệm chu trình sinh địa hố chất ? Chu trình sinh địa hố : Là chu trình trao đổi chất tự nhiên Một chu trình sinh địa hố gồm có thành phần : Tổng hợp chất, tuần hoàn chất tự nhiên, phân giải lắng đọng phần vật chất (trong đất, nước ) - Một số chu trình sinh địa hố (mục II, III, IV, V) : 105 GV cho HS thực lệnh SGK, quan sát hình 61.2, 61.3, 61.4, 61.5 SGK u cầu HS mơ tả chu trình sinh địa hoá cacbon, nước, nitơ, phốt * Đối với HS khá, giỏi cần vẽ mô tả sơ đồ chu trình tuần hồn vật chất nước, C, N P BÀI 62 DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI - Dòng lượng hệ sinh thái (mục I) : + GV cho HS tìm hiểu khái niệm dịng lượng : vận chuyển lượng qua bậc dinh dưỡng GV cho HS nghiên cứu giúp HS làm rõ đặc điểm dòng lượng hệ sinh thái * Năng lượng hệ sinh thái chủ yếu lấy từ lượng ánh sáng mặt trời * Dòng lượng hệ sinh thái truyền theo chiều (sinh vật sản xuất → bậc dinh dưỡng → môi trường) * Dòng lượng giảm dần hệ sinh thái (Sự vận chuyển lượng hệ sinh thái qua bậc dinh dưỡng tuân theo nguyên tắc “giáng cấp”) Đối với HS khá, giỏi, GV yêu cầu giải thích đặc điểm cuối + Hiệu suất sinh thái : GV tập hiệu suất sinh thái hướng dẫn HS giải tập, từ em rút khái niệm hiệu suất sinh thái Hiệu suất sinh thái tỉ lệ phần trăm chuyển hoá lượng bậc dinh dưỡng hệ sinh thái * Đối với HS khá, giỏi cần nắm : Sự khác chu trình tuần hồn vật chất lượng - Sản lượng sinh vật sơ cấp (mục II) : GV cho HS đọc thông tin SGK hướng dẫn HS biết khái niệm sản lượng sinh vật sơ cấp, sản lượng sơ cấp tinh (sản lượng thực tế) biểu diễn công thức mối quan hệ sản lượng sơ cấp sản lượng thực tế : Sản lượng sinh vật sơ cấp sinh vật sản suất (cây xanh, tảo, số vi sinh vật tự dưỡng) tạo nên q trình quang hợp hố tổng hợp PN (Sản lượng sơ cấp thực tế) = PG (Sản lượng sơ cấp) - R (sản lượng hơ hấp) GV lấy ví dụ minh hoạ - Sản lượng sinh vật thứ cấp (mục III) : GV cho HS đọc thông tin SGK hướng dẫn HS biết khái niệm sản lượng sinh vật th ứ cấp 106 Sản lượng sinh vật thứ cấp hình thành sinh vật dị dưỡng, chủ yếu động vật Đối với HS giỏi yêu cầu phân biệt sản lượng sinh vật sơ cấp sản lượng sinh vật thứ cấp hệ sinh thái Bài 63 : SINH QUYỂN - Khái niệm (mục I) : GV đặt câu hỏi cho HS : tập hợp toàn môi trường vô sinh sinh vật trái đất xem hệ sinh thái khơng ? (có, hệ sinh thái khổng lồ tập hợp từ tất hệ sinh thái cạn nước) Nó khác với hệ sinh thái khác hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái hồ ? (sinh hệ sinh thái lớn đa dạng nhất, hệ sinh thái rừng, hồ phận, đơn vị cấu trúc lên sinh quyển) Từ đến khái niệm sinh - Các khu sinh học trái đất (mục II) : GV cho HS tìm hiểu khái niệm khu sinh học GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK, phân loại mô tả đặc điểm khu sinh học : + Điều kiện địa chất (đất đóng băng hay khơng ? Màu mỡ hay khơng ?) + Điều kiện khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa ?) + Đặc điểm hệ động vật, thực vật ? Bài 64 : SINH THÁI HỌC VÀ VIỆC QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN - Các dạng tài nguyên thiên nhiên khái thác người (mục I) : GV yêu cầu HS kể tên dạng tài nguyên (tái sinh, khơng tái sinh, vĩnh cửu), u cầu HS tìm hiểu hướng dẫn HS hoàn thành bảng sau : Tài nguyên tái sinh Loại tài nguyên Đất Nước Tình hình sử dụng 107 Tài ngun khơng tái sinh Tài ngun vĩnh cửu Khơng khí Đa dạng sinh học Khống sản (sắt, nhơm, chì, than đá ) Phi khống sản (dầu mỏ, khí đốt ) Năng lượng mặt trời Năng lượng gió GV hướng dẫn HS tìm hiểu nhiễm mơi trường (đất, nước, khơng khí ) ngun nhân gây nhiễm Từ u cầu HS đưa biện pháp hạn chế ô nhiễm mơi trường, vai trị giáo dục mơi trường bảo vệ môi trường sống người sinh vật - Vấn đề quản lí tài nguyên cho phát triển bền vững (mục II) : GV cho HS tìm hiểu khái niệm phát triển bền vững lấy ví dụ minh hoạ Từ u cầu HS nêu tìm hiểu giải pháp để phát triển bền vững GV cần giúp em lấy thêm nhiều ví dụ thực tế minh hoạ cho biện pháp sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên hạn chế ô nhiễm môi trường địa phương BÀI 47 ÔN TẬP PHẦN TIẾN HỐ VÀ SINH THÁI HỌC Trong khn khổ tiết học lại phải ôn tập phần tiến hố sinh thái nên GV khơng thể vào ôn tập học cụ thể Cách tốt để giúp HS ôn tập hệ thống hố lại tồn kiến thức dạng sơ đồ phân nhánh (bản đồ khái niệm) hướng dẫn HS để em tự ơn tập cách xây dựng đồ khái niệm liên kết phần học lại với mối liên hệ định ví dụ nêu 47 SGK GV xem lại nội dung ”quan điểm tiếp cận cấu trúc hệ thống” GV sử dụng phiếu học tập để hướng dẫn HS ôn tập Học xong này, HS phải khái qt hố tồn nội dung cốt lõi phần tiến hoá sinh thái học với nội dung cụ thể sau : I Phần tiến hoá Bằng chứng tiến hoá chế tiến hoá 108 Bằng chứng tiến hố : Bằng chứng nói lên mối quan hệ loài sinh vật với Có loại chứng tiến hố chứng tiến hoá trực tiếp chứng tiến hoá gián tiếp Các chứng tiến hoá Bằng chứng gián tiếp Nội dung Ví dụ Ý nghĩa Bằng chứng giải phẫu so sánh Bằng chứng phôi sinh học Bằng chứng địa lí sinh vật học Bằng chứng tế bào học sinh học phân tử Bằng chứng trực tiếp Hoá thạch Nội dung phiếu học tập Các chứng tiến hố Nội dung Ví dụ 109 Ý nghĩa Bằng chứng gián tiếp + Cơ quan tương đồng (cơ quan nguồn) : Bằng chứng giải quan nằm vị trí tương phẫu so sánh ứng thể có nguồn gốc q trình phát triển phơi nên có kiểu cấu tạo giống Tay người tay dơi Phản ánh tiến hoá phân li + Cơ quan tương tự (cơ quan chức) : Là quan khác nguồn gốc đảm nhiệm chức phận giống nên có kiểu hình thái tương tự Phơi động vật có xương sống thuộc lớp khác nhau, giai đoạn phát triển giống hình dạng chung trình phát sinh Bằng chứng quan phôi sinh học Chi sau cá voi có hình dạng tương tự đuôi cá Cơ quan tương tự phản ánh tiến hố đồng quy Phơi cá, kì giơng, rùa, gà động vật có vú kể người trải qua giai đoạn có khe mang Sự giống phát triển phôi lồi thuộc nhóm phân loại khác chứng nguồn gốc chung chúng Những đặc điểm giống nhiều kéo dài giai đoạn phát triển muộn phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng gần Người giống tinh tinh 97,6% ADN, giống vượn Gibbon 94,7% Sự sai khác vè trình tự axit amin điều chứng tỏ tinh tinh có quan hệ họ hàng Bằng chứng địa Dựa kết nghiên cứu phân bố địa lí sinh vật học lí lồi Trái Đất ( loài diệt vong loài tại), liên quan đến biến đổi điều kiện địa chất - Phân tích trình tự axit amin loại prơtêin hay trình tự nuclêôtit gen 110 ADN Bằng chứng tế - Mọi sinh vật cấu tạo từ tế bào, bào học sinh tế bào sinh từ tế bào sống học phân tử trước Tế bào đơn vị tổ chức thể sống Bằng chứng trực tiếp Hố thạch di tích sinh vật để lại lớp đất đá vỏ trái đất Hố thạch gần so với Gơrila Tế bào nhân sơ tế bào nhân thực có thành phần : Màng sinh chất, tế bào chất nhân (hoặc vùng nhân) Một vết chân, xương + Hoá thạch chứng trực tiếp để biết lịch sử phát sinh, phát triển sống + Là dẫn liệu quý để nghiên cứu lịch sử vỏ trái đất 1.2 Thuyết tiến hoá Lamac thuyết tiến hoá Đac uyn GV yêu cầu HS hoàn thành vào phiếu học tập với nội dung sau : Chỉ tiêu phân biệt Học thuyết Lamac Ngun nhân tiến hố Cơ chế tiến hố Hình thành đặc điểm thích nghi Hình thành lồi 111 Học thuyết Đac uyn Nội dung phiếu học tập : Chỉ tiêu phân biệt Nguyên nhân tiến hoá Học thuyết Lamac Học thuyết Đac uyn Hình thành đặc điểm thích nghi Chọn lọc tự nhiên tác động thông qua đặc tính biến dị di truyền Sự di truyền đặc tính thu đời cá thể tác dụng ngoại cảnh hay tập quán hoạt động Sự tích luỹ biến dị có lơị, đào thải biến dị có hại tác động chọn lọc tự nhiên Ngoại cảnh thay đổi chậm, sinh vật có khả phản ứng phù hợp nên khơng có loài bị đào thải - Biến dị phát sinh vơ hướng - Sự thích nghi hợp lí đạt thơng qua đào thải dạng thích nghi Lồi hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian, tương ứng với thay đổi ngoại cảnh Cơ chế tiến hoá - Sự thay đổi ngoại cảnh - Thay đổi tập quán hoạt động động vật Lồi hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian tác động chọn lọc tự nhiên, theo đường phân li tính trạng, từ nguồn gốc chung Nâng cao dần trình độ tổ chức thể từ đơn giản đến phức tạp - Ngày đa dạng phong phú - Tổ chức ngày cao - Thích nghi ngày hợp lí Hình thành lồi Chiều hướng tiến hố 1.3 Thuyết tiến hoá đại : gồm thuyết tiến hoá tổng hợp thuyết tiến hoá đột biến trung tính GV u cầu HS hồn thành vào phiếu học tập với nội dung sau : Vấn đề Thuyết tiến hoá tổng hợp Thuyết tiến hoá đột biến trung tính Nhân tố tiến hố Cơ chế tiến hố 112 Đóng góp Nội dung phiếu học tập : Vấn đề Nhân tố tiến hoá Cơ chế tiến hố Đóng góp Thuyết tiến hố tổng hợp - Đột biến với giao phối tạo nguồn nguyên liệu tiến hoá - Chọn lọc tự nhiên xác định chiều hướng nhịp độ tiến hoá - Di- nhập gen, yếu tố ngẫu nhiên, giao phối không ngẫu nhiên làm thay đổi tần số alen tần số kiểu gen Sự biến đổi cấu trúc di truyền quần thể áp lực chọn lọc tự nhên chế cách li thúc đẩy hình thành hệ gen kín khác biệt di truyền so với quần thể ban đầu, cách li sinh sản với quần thể gốc - Làm sáng tỏ chế tiến hố nhỏ diễn lịng quần thể - Bắt đầu làm rõ nét riêng tiến hoá lớn Thuyết tiến hố đột biến trung tính Quá trình đột biến làm phát sinh đột biến trung tính Sự củng cố ngẫu nhiên đột biến, không chịu tác động chọn lọc tự nhiên - Nêu giả thuyết chế tiến hoá cấp phân tử, giải thích đa dạng phân tử prơtêin - Giải thích đa hình cân quần thể giao phối 1.4 Lồi q trình hình thành lồi + Lồi ? Cấu trúc lồi ? + Q trình hình thành lồi Để HS ơn tập tốt đường hình thành lồi mới, GV yêu cầu HS hoàn thành vào phiếu học tập sau : Các đường hình thành lồi Hình thành lồi khác khu vực địa lí Nội dung Hình thành lồi cách li địa lí Hình thành lồi cách li sinh thái 113 Ví dụ - Hình thành loài chế đa bội khác nguồn (lai xa đa bội hố) - Hình thành lồi đa bội hố nguồn - Hình thành lồi cấu trúc lại NST Hình thành lồi khu vực địa lí Sự phát sinh phát triển sống GV yêu cầu HS hoàn thành sơ sau trình tiến hoá hoá học tiến hoá tiền sinh học : I Hơi nước, khí cacbônic , NH3 Các chất hữu đơn giản a, b, c, Cacbohiđrô d, Saccarit e, Lipit II Prôtêin Axit nuclêic ARN ADN II Phần sinh thái học Trình bày khái niệm môi trường nhân tố sinh thái môi trường ảnh hưởng đến cá thể sinh vật Trình bày khái niệm quần thể sinh vật đặc trưng quần thể sinh vật góc độ sinh thái học Nêu mối quan hệ sinh vật quần thể sinh vật yếu tố ảnh hưởng đến kích thước quần thể sinh vật Trình bày khái niệm quần xã mối quan hệ loài quần xã Trình bày khái niệm hệ sinh thái mối quan hệ loài hệ sinh thái Trình bày khái niệm chuỗi lưới thức ăn Mô tả cách khái quát chuyển hố vật chất quần xã chu trình sinh địa hố 114 GV sử dụng hình 47.3 ( trang 214 SGK) yêu cầu HS giải thích khái niệm sơ đồ Môi trường Nhân tố sinh thái Nhân tố vô sinh Nhân tố hữu sinh Các cấp tổ chức sống Cá thể Quần thể 115 Quần xã BÀI 48 : ƠN TẬP CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC CẤP THPT GV cần cho học sinh thấy tốt nghiệp đặc biệt thi vào đại học, chương trình thi khơng nằm chương trình sinh học 12 mà cịn nằm tồn chương trình bậc THPT, chí tồn mà học sinh học Việc ôn tập hệ thống hố cơng việc học sinh GV khơng nên làm sẵn chương trình ơn tập để học sinh học thuộc mà nên tạo điều kiện để học sinh thể mà học Qua trình bày học sinh GV giúp em điều chỉnh thiếu sót đặt câu hỏi để kiểm tra xem học sinh có hiểu khái niệm hay không Bài khó nhất, GV phải có chuẩn bị chu đáo nội dung phương pháp thực thành cơng Nên giao trước nội dung cho nhóm học sinh chuẩn bị trước nhà Giờ học hoạt động báo cáo nhóm kết làm việc nhóm GV hướng dẫn ôn tập theo quan điểm tiếp cận cấu trúc hệ thống : theo bậc cấu trúc, bậc nêu đặc điểm sinh học đặc trưng Sau học xong tồn chương trình sinh học bậc THPT, học sinh cần phải : - Khái quát hoá tồn nội dung kiến thức tồn chương trình theo cấp tổ chức sống - Nhận biết đặc điểm cấp bậc tổ chức sống từ cấp tế bào, thể, quần thể hệ sinh thái - Nắm chế di truyền biến dị, qua giải thích sinh giống bố, mẹ nét lớn, đồng thời hiểu sinh giới ngày đa dạng phong phú - Hiểu chế tiến hoá sinh giới theo quan niệm, đặc biệt quan niệm thuyết tiến hoá tổng hợp - Nhận biết quan hệ hữu cấp tổ chức sống tương tác cấp tổ chức sống với môi trường 116 ... tố hữu sinh : giới hữu môi trường mối quan hệ sinh vật (hoặc nhóm sinh vật) với sinh vật (hoặc nhóm sinh vật) khác sống xung quanh - Giới hạn sinh thái ổ sinh thái (mục II) : + Giới hạn sinh thái... hỏi sau : Hệ sinh thái ? Các thành phần cấu trúc nên hệ sinh thái ? + Từ đến khái niệm hệ sinh thái : Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật sinh cảnh (môi trường vô sinh quần xã), sinh vật tác... tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinh lí sinh vật + Ổ sinh thái : GV phân tích hình 35.2 (trang 152 SGK) ví dụ khác để HS nắm khái niệm ổ sinh thái phân biệt ổ sinh thái với nơi * Ổ sinh