Vi dụ Bằng chứng sinh học tế bào

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Bằng chứng sinh học phân tử, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 12.

Nội dung bài viết Bằng chứng sinh học phân tử: Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống là các đại phân tử hữu cơ : axit nuclêic [ADN, ARN], prôtêin. Các loài sinh vật đều có vật chất di truyền là ADN [trừ số virut có vật chất di truyền là ARN]. ADN có vai trò mang và truyền đạt thông tin di truyền. ADN của các loài đều được cấu tạo từ 4 loại nuclêôtit là ađênin [A], timin [T], guanin [G] và xitôzin [X]. ADN của các loài khác nhau ở thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp của các loại nuclêôtit. Chính đây là yếu tố tạo nên tính đặc trưng cho ADN của mỗi loài. Sự giống và khác nhau nhiều hay ít về thành phần, số lượng và đặc biệt là trật tự sắp xếp của các nuclêôtit phản ánh mức độ quan hệ họ hàng giữa các loài. Ví dụ, dưới đây là trình tự các nuclêôtit trong mạch mang mã gốc của một đoạn gen mã hoá cấu trúc của nhóm enzim đehiđrogenaza ở người và các loài vượn người : – Người : – XGA – TGT – TGG – GTT – TGT – TGG – – Tinh tinh : – XGT – TGT – TGG – GTT – TGT – TGG – Gôrila : – XGT – TGT – TGG – GTT – TGT – TAT – Đười ươi : – TGT – TGG – TGG – GTX – TGT – GAT – Tính thống nhất của sinh giới còn thể hiện ở mã di truyền. Mã di truyền của các loài đều có đặc điểm giống nhau, thể hiện rõ nhất của mã di truyền là tính phổ biến của thông tin di truyền ở tất cả các loài đều được mã hoá theo nguyên tắc chung. Ví dụ, bộ ba AAT trong mã di truyền từ virut cho tới con người đều mã hoá lớxin. Prôtêin có nhiều chức năng : cấu trúc, xúc tác [enzim], điều hoà [hoocmôn]… Prôtêin của các loài đều được cấu tạo từ trên 20 loại axit amin và mỗi loại prôtêin của loài được đặc trưng bởi thành phần, số lượng và đặc biệt là trật tự sắp xếp của các loại axit amin. Quan hệ họ hàng của các loài cũng được phản ánh thông qua các yếu tố đặc trung nói trên của prôtêin. Ví dụ, phân tích tỉ lệ phần trăm các axit amin sai khác nhau trong chuỗi pôlipeptit anpha của phân tử hemoglobin ở một số loài động vật có xương sống người ta thu được kết quả như ở bảng 34. BẢNG 34. Tỉ lệ % các axit amin sai khác nhau ở chuỗi pôlipeptit anpha trong phân tử hemoglôbin Cá mập Cá chép Kì giông Chó Người Cá mập 0% 59,4% 61,4% 56,8% 53,2% Cá chép 0% 53,2% 47,9% 48,6% Kì giông 0% 46,1% 44,0% Chó 0% 16,3% Người 0%.

Sự khác nhau về trình tự axit amin trong một đoạn pôlipeptit beta của phân tử hemoglobin ở một số loài động vật có vú như sau : – Đười ươi : … Val – His – Leu – Thr – Pro – Glu – Glu – Lys – Ser … – Ngựa : …Val – His – Leu – Ser – Gly – Glu – Glu – Lys – Ala … – Lợn : …Val – His – Leu – Ser – Ala – Glu – Glu – Lys – Ser … Các loài có quan hệ họ hàng càng gần nhau thì trình tự và tỉ lệ các axit amin và nuclêôtit càng giống nhau và ngược lại. Các bằng chứng sinh học phân tử cho thấy nguồn gốc thống nhất của các loài.

Bằng chứng giải phẫu so sánh, bằng chứng phôi sinh học, bằng chứng địa lý sinh vật, bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử.

Bằng chứng giải phẫu so sánh: là bằng chứng dựa trên sự giống nhau về đặc điểm giải phẫu.

Các loài có cấu tạo giải phẫu càng giống nhau thì càng có quan hệ họ hàng càng thân thuộc.

Sự tương đồng về các đặc điểm giải phẫu giữa các loài là những bằng chứng gián tiếp cho thấy những sinh vật hiện nay được tiến hoá từ một tổ tiên chung.

Bằng chứng phôi sinh học: những đặc điểm giống nhau trong phát triển phôi của các loài thuộc các nhóm phân loại càng nhiều và kéo dài chứng tỏ quan hệ họ hàng giữa chúng càng gần.

Bằng chứng địa lý sinh học: mỗi sinh vật phát sinh trong một thời kì lịch sử nhất định, tại một vùng nhất định. Từ trung tâm đó, loài đã mở rộng phạm vi phân bố và tiến hoá theo con đường phân ly, thích nghi với những điều kiện địa lý, sinh thái khác nhau.

Bằng chứng sinh học phân tử và tế bào học:

- Những bằng chứng về tế bào học và sinh học phân tử chứng tỏ nguồn gốc thống nhất của sinh giới.

- Bằng chứng tế bào học cho thấy mọi sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào, các tế bào được sinh ra từ tế bào sống trước nó.

- Các bằng chứng về sinh học phân tử cho thấy sự thống nhất về cấu tạo và chức năng của ADN, của prôtêin; mã di truyền.

- Các loài càng có họ hàng gần gũi thì trình tự, tỉ lệ các axit amin và các nuclêôtit càng giống nhau và ngược lại.

Loigiaihay.com

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 12 - Xem ngay

I. BẰNG CHỨNG GIẢI PHẪU SO SÁNH

- Cơ quan tương đồng là những cơ quan tương ứng trên cơ thế, có cùng  nguồn gốc từ một cơ quan ở loài tổ tiên, ở các loài khác nhau có thể thực hiện những chức năng khác nhau.

- Cơ quan thoái hóa cũng là cơ quan tương đồng, nhưng nay không còn chức năng hay chức năng bị tiêu giảm. Ví dụ: Ruột thừa, xương cùng ở người.

→ Sự tương đồng về đặc điểm giải phẫu giữa các loài là bằng chứng gián tiếp cho thấy các loài sinh vật hiện nay đều được tiến hóa từ một tổ tiên chung.

II. BẰNG CHỨNG PHÔI SINH HỌC

-­ Các loài có các đặc điểm ở giai đoạn trưởng thành rất khác nhau, nhưng lại có các giai đoạn phát triển phôi rất giống nhau:

+ 18 ­ - 20 ngày: còn dấu vết khe mang ở phần cổ.

+ Phôi 1 tháng: não chia năm phần giống não cá.

+ Được 2 tháng: phôi vẫn còn đuôi dài.

+ Phôi 3 tháng: các ngón chân đối diện các ngón khác.

+ 5 - ­ 6 tháng: có 1 lớp lông mịn bao phủ.

→ Kết  luận: Sự giống nhau trong phôi chứng tỏ các loài có chung nguồn gốc. Các loài có họ hàng gần gũi thì sự phát triển phôi càng giống nhau và ngược lại.

III. BẰNG CHỨNG ĐỊA LÍ SINH VẬT HỌC

1. Khái niệm

- Địa lí sinh vật học là môn khoa học nghiên cứu về sự phân bố của các loài trên trái đất.

2. Bằng chứng địa lí sinh vật học

-­ Nhiều loài phân bố ở các vùng địa lí khác nhau nhưng lại giống nhau về một số đặc điểm đã được chứng minh là chúng bắt nguồn từ một loài tổ tiên, sau đó phát tán sang các vùng khác.

-­ Điều này cũng cho thấy sự giống nhau giữa các loài chủ yếu là do có chung nguồn gốc hơn là do chịu sự tác động của môi trường.

IV. BẰNG CHỨNG TẾ BÀO HỌC VÀ SINH HỌC PHÂN TỬ

1. Bằng chứng sinh học phân tử

-­ Những loài có quan hệ họ hàng càng gần thì trình tự các axit amin của cùng một loại prôtêin càng giống nhau.

-­ Các loài có quan hệ họ hàng càng gần thì sự sai khác về trình tự các nuclêôtit càng ít.

→ Nguyên nhân: Các loài vừa mới tách nhau ra từ một tổ tiên chung nên chưa đủ thời gian để chọn lọc tự nhiên có thể phân hóa làm nên sự sai khác lớn về cấu trúc phân tử.

2. Bằng chứng tế bào học

-­ Mọi cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào. Các tế bào đều có thành phần hóa học và nhiều đặc điểm cấu trúc giống nhau.

- Các tế bào của tất cả sinh vật hiện nay đều dùng chung một loại mã di truyền, đều dùng 20 loại axit amin để cấu tạo prôtêin.

→ Chứng tỏ sinh vật tiến hóa từ một nguồn gốc chung.

Page 2

SureLRN

Giống nhau: cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống là 2 loại đại phân tử axit nucleic & protein.

  • Cấu tạo & chức năng của ADN giống nhau:

- tất cả các loài sinh vật đều có vật chất di truyền là ADN [virus là dạng sống, có vật chất di truyền là ARN].

- đều được cấu tạo từ 4 loại nu: A, T, G, X.

- mã di truyền đều được mã hóa theo nguyên tắc chung.

- đều có chức năng lưu trữ, bảo quản, truyền đạt thông tin di truyền.

- có tính chất biến tính & hồi tính: nhiệt độ cao, ADN bị đứt các liên kết hidro -> biến tính [liên kết hidro càng nhiều điểm chảy của ADN càng cao], hạ nhiệt độ -> hồi tính.

Dựa vào tính chất biến tính & hồi tính của ADN -> phương pháp lai ADN.

Lai ADN thành công giữa các loài sinh vật => chứng tỏ ADN của các loài có những đoạn tương đồng bổ sung được cho nhau.

  • Cấu tạo & chức năng của protein giống nhau:

- đều được cấu tạo từ 20 loại axit amin.

- đều có chức năng cấu trúc, điều hòa, xúc tác, bảo vệ, vận chuyển, dự trữ...

  • Cấu tạo ADN khác nhau: khác nhau về số lượng, thành phần, trình tự sắp xếp các nu -> tạo nên tính đặc trưng của phân tử ADN. Sự khác nhau nhiều hay ít phản ánh mức độ họ hàng giữa các loài.

Ví dụ: ở trình tự nu trong mạch mã gốc của 1 đoạn gen mã hóa enzim dehidrogenaza: tinh tinh khác người 1 bộ ba, gorila khác người 2 bộ ba, đười ươi khác người 4 bộ ba -> tinh tinh có quan hệ họ hàng gần với người nhất, sau cùng là đười ươi -> sơ đồ cây phát sinh: đười ươi -> gorila -> tinh tinh -> người.

Lai ADN không hoàn toàn thành công => chứng tỏ thứ tự nu của các loài chỉ giống nhau ở 1 số gen, còn lại là khác nhau -> bằng phương pháp lai ADN, xác định sự sai khác tỉ lệ % nu giữa các loài, từ đó xác định mức độ quan hệ họ hàng.

  • Cấu tạo protein khác nhau: khác nhau về số lượng, thành phần, trình tự sắp xếp các axit amin -> tạo nên tính đặc trưng của protein. Sự khác nhau nhiều hay ít phản ánh mức độ họ hàng giữa các loài.

Ví dụ: ở tỉ lệ % axit amin sai khác trong chuỗi polipeptit α của phân tử hemoglobin ở người so với 1 số loài động vật có xương sống: người - chó nhỏ nhất, người - cá mập lớn nhất -> chó có quan hệ họ hàng gần nhất với người, sau cùng là cá mập -> sơ đồ cây phát sinh: cá mập -> cá chép -> kì giông -> chó -> người.

-> Bằng chứng tiến hóa: điểm giống nhau -> phản ánh tất cả sinh vật có cấu tạo thống nhất, chung nguồn gốc; điểm khác nhau -> phản ánh chiều hướng tiến hóa khác nhau từ 1 gốc chung.

Video liên quan

Chủ Đề