Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử

I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Bằng chứng tế bào học.

- Nội dung:

+ Tất cả các cơ thể sinh vật từ đơn bào đến đa bào đều được cấu tạo từ tế bào.

+ Tế bào chỉ được sinh ra từ các tế bào sống trước nó và không có sự hình thành tế bào ngẫu nhiên từ chất vô sinh.

+ Bên cạnh những đặc điểm giống nhau của các tế bào là được cấu tạo từ màng sinh chất, tế bào chất và nhân (vùng nhân) thì ở các loài, tế bào thuộc các nhóm sinh vật khác nhau cũng phân biệt nhau về 1 số đặc điểm cấu tạo do tiến hóa thích nghi.

=> Tế bào là đơn vị chức năng của sự sống trên trái đất.

- Ý nghĩa của học thuyết tế bào: Cho thấy nguồn gốc thống nhất chung của sinh giới. (Mọi sinh vật trên trái đất đều có chung nguồn gốc).

- Sự khác nhau giữa các dạng tế bào (giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực; tế bào động vật và tế bào thực vật) là do trình độ tổ chức khác nhau và chúng thực hiện những chức năng khác nhau. Vì vậy, chúng đã tiến hóa theo những hướng khác nhau.

=> Giả thuyết nội cộng sinh:

- Ở tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực đều có các thành phần cơ bản giống nhau: màng sinh chất, tế bào chất và ADN mang, bảo quản thông tin di truyền trong nhân hoặc vùng nhân.

- Trong tế bào chất của tế bào nhân thực khác tế bào nhân sơ là có chứa nhiều bào quan có màng bao bọc, trong đó có các bào quan có màng kép như ty thể, lục lạp. Giả thuyết nọi cộng sinh cho rằng: 1 số bào quan trong tế bào nhân thực được hình thành do quá trình cộng sinh giữa vi khuẩn với tế bào nhân thực như vi khuẩn hiếu khí sống cộng sinh trong tế bào nhân thực là cơ sở hình thành nên ty thể, vi khuẩn lam cộng sinh hình thành lục lạp vì chúng đều có ADN mạch kép dạng vòng, có ribosom 70S giống vi khuẩn…

2. Bằng chứng sinh học phân tử.

Một số bằng chứng sinh học phân tử thể hiện nguồn gốc của sinh giới:

- Mọi sinh vật đều có chung vật chất di truyền là ADN trừ 1 số loại virus, ADN của các loài đều được cấu tạo từ 4 loại Nu cơ bản, chúng đều có chức năng mang, truyền đạt thông tin di truyền.

- Các loài sinh vật hiện nay đều có chung 1 bộ mã di truyền và có chung cơ chế phiên mã, dịch mã.

- Tuy vậy, ADN ở các loài sinh vật có sự khác nhau bởi thành phần, số lượng, trình tự sắp xếp các Nu. Sự khác nhau này nhiều hay ít tùy thuộc vào mối quan hệ họ hàng giữa các loài.

- Ở các loài sinh vật, protein đều được cấu trúc từ khoảng 20 loại aa khác nhau.

=> Kết luận: Bằng chứng sinh học phân tử cho thấy sự thống nhất chung về cấu tạo và chức năng của ADN, protein và mã di truyền của các loài. Điều này phản ánh nguồn gốc chung của sinh vật. Mức độ giống và khác nhau trong cấu trúc protein giữa các loài sinh vật phản ánh mức độ quan hệ họ hàng giữa chúng. Các loài có quan hệ họ hàng càng gần thì tỉ lệ các aa, trình tự aa cũng như các Nu càng giống nhau và ngược lại.

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Bài 1:

Tại sao nói: "Các bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử là cứ liệu để kết luận về nguồn gốc chung của toàn bộ sinh giới?

                                                    Hướng dẫn giải
1) Bằng chứng tế bào học:

- Tế bào là đơn vị cấu trúc và là đơn vị chức năng của mọi cơ thể sinh vật.

- Cơ sở sinh sản của mọi sinh vật đều liên quan đến phân bào.

+ Vi khuẩn sinh sản theo hình thức trực phân (phân bào trực tiếp).

+ Các sinh vật đa bào sinh sản theo hình thức gián phân (phân bào gián tiếp hay phân bào có tơ) gồm nguyên phân và giảm phân.

+ Các cơ thể đa bào sinh sản vô tính theo hình thức nguyên phân từ bào tử hay các tế bào sinh dưỡng ban đầu.

+ Ở các loài sinh sản hữu tính, sự thụ tinh của giao tử đực và giao tử cái tạo hợp tử. Hợp tử nguyên phân hình thành cơ thể mới.

2) Bằng chứng sinh học phân tử:

- Mọi vật thể sống đều được cấu tạo bởi prôtêin và axit nuclêic (ADN, ARN).

- ADN của các loài đều được cấu tạo từ 4 loài nuclêôtit Ađênin (A), Timin (T); Guanin (G) và Xitôzin (X); ARN của các loài đều được cấu tạo từ 4 loài đơn phân Ađênin (A), Uraxin (U), Guanin (G) và Xitôzin (X).

- Mã di truyền ở các loài đều có đặc điểm chung gồm tính liên tục, tính đặc hiệu, tính thoái hóa và tính phổ biến.

- Trình tự các đơn vị mã tương tự nhau ở những loài có quan hệ họ hàng gần nhau.

Ví dụ: Giữa người và tinh tinh có trình tự sắp xếp các nuclêôtit giống nhau khoảng 98%.

- Prôtêin các loài đều có đơn phân là axit amin, có hơn 20 loại axit amin; prôtêin các loài đều có tính đặc trưng được qui định bởi thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp của chúng.

Những bằng chứng nói trên về tế bào và sinh học phân tử cho thấy nguồn gốc chung của toàn bộ sinh giới.

Bài 2:

Sự giống nhau, khác nhau trong cấu trúc của ADN và prôtêin giữa các loài sinh vật được giải thích như thế nào?

                                                     Hướng dẫn giải

a) Sự giống nhau:

Phản ánh mức độ quan hệ họ hàng thân thuộc giữa các loài và chứng minh nguồn gốc chung của chúng.

Ví dụ: Mạch mã gốc tổng hợp enzim đêhiđrôgenaza ở người, tinh tinh, khỉ gôrila, đười ươi có trình tự các bộ ba gần giống nhau.

b) Khác nhau:

Các loài có quan hệ họ hàng thân thuộc có trình tự axit amin trong một loại prôtêin giống nhau và ngược lại. Sự khác nhau chứng tỏ chúng đã tiến hóa theo các hướng khác nhau.

Ví dụ: Sự khác nhau về trình tự các axit amin trong một đoạn pôlipeptit của chuỗi β trong phân tử hemôglôbin ở người, ngựa và lợn.

Thống kê thành viên

Tổng thành viên 87.351
Thành viên mới nhất annh-le