Di truyền, biến dị và tiến hóa

• Sinh sản hữu tính pha trộn thông tin di truyền; sinh sản vô tính tạo ra bản sao.减数分裂 (meiosis) giảm số lượng nhiễm sắc thể xuống một nửa để tạo giao tử; thụ tinh phục hồi lại đầy đủ số lượng.
• DNA → gen → alen → kiểu hình: bảng Punnett biến đổi quy trình này thành xác suất.
• Selektion tự nhiên thay đổi các đặc điểm di truyền qua các thế hệ. Chọn lọc nhân tạo, kỹ thuật di truyền và nhân bản (chỉ sinh học) sử dụng các cơ chế khác nhau. Hóa thạch và vi khuẩn kháng thuốc cung cấp bằng chứng tiến hóa; phân loại dựa trên bằng chứng về mối quan hệ.

Sinh sản hữu tính — sự hợp nhất của giao tử đực và cái (tinh trùng + trứng ở động vật; giao tử đực từ phấn + trứng ở thực vật có hoa).减数分裂 (meiosis) tạo ra giao tử; việc pha trộn thông tin di truyền tạo ra sự đa dạng ở đời con. Sinh sản vô tính — một bố mẹ và không có sự hợp nhất giao tử, tạo ra đời con giống hệt nhau về mặt di truyền (bản sao) trừ khi có đột biến. Trong các ví dụ về thực vật và động vật ở đây, tế bào phân chia bằng nguyên phân; vi khuẩn thay vào đó sinh sản bằng phân đôi.

减数分裂 (Meiosis): bản sao thông tin di truyền được tạo ra trước, sau đó tế bào phân chia hai lần để tạo thành bốn tế bào, mỗi tế bào có một bộ nhiễm sắc thể. Sự pha trộn di truyền tạo ra sự biến dị giữa các giao tử. Trong mô hình đơn giản hóa sản xuất tinh trùng, cả bốn tế bào đều trở thành giao tử; sản xuất trứng chỉ tạo ra một trứng có chức năng thay vì bốn trứng bằng nhau. Thụ tinh phục hồi số lượng bình thường; tế bào mới phân chia bằng nguyên phân và các tế bào biệt hóa khi phôi phát triển.

(Bio) Sinh sản hữu tính vs vô tính: sinh sản hữu tính tạo ra sự biến dị — lợi thế sống còn nếu môi trường thay đổi, và sự biến dị là cơ sở để chọn giống nhân tạo; sinh sản vô tính không cần bạn tình (tiết kiệm thời gian và năng lượng), diễn ra nhanh hơn, và tạo ra nhiều con cái giống hệt nhau khi điều kiện thuận lợi. Ký sinh trùng sốt rét: sinh sản vô tính trong vật chủ người, hữu tính trong muỗi; nhiều nấm: bào tử vô tính + hữu tính; cây dâu tây: hạt hữu tính + thân bò vô tính; hoa tulip: phân chia bulb.

DNA và bộ gen: DNA là polymer gồm hai sợi tạo thành xoắn kép, được giữ trong nhân tế bào dưới dạng nhiễm sắc thể. Một gen là một đoạn nhỏ của mã hóa trình tự amino acid → protein cụ thể. Bộ gen là toàn bộ vật liệu di truyền của sinh vật. Ý nghĩa của bộ gen người: tìm kiếm các gen liên quan đến bệnh tật; hiểu và điều trị các rối loạn di truyền; truy vết các dòng di chuyển của con người từ quá khứ.

(Bio) Cấu trúc DNA: là polymer gồm bốn loại nucleotide khác nhau — đường chung + nhóm phosphate + một trong bốn base — A, C, G, T; xương sugar-phosphate xen kẽ; một trình tự ba base mã hóa cho một amino acid, và thứ tự base kiểm soát thứ tự amino-acid của protein.

(HT Bio) Tổng hợp protein: diễn ra trên ribosome, theo khuôn mẫu; phân tử vận chuyển mang các axit amin cụ thể vào đúng thứ tự; chuỗi gấp cuộn thành hình dạng độc đáo giúp protein hoạt động như enzyme, hormone hoặc protein cấu trúc (ví dụ: collagen). Trong các mạch bổ sung C ghép với G, T ghép với A. Đột biến thay đổi trình tự base: đột biến có thể không làm thay đổi protein, làm thay đổi nhẹ, hoặc làm thay đổi hình dạng khiến enzyme không còn khớp với cơ chất hoặc protein cấu trúc mất đi độ bền. Các biến thể trong DNA không mã hóa có thể bật/tắt gen, làm thay đổi cách biểu hiện gen.

Áp dụng kiến thức về sinh sản và DNA

Hãy thử đầu tiên — cây dâu. Hạt hình thành sau thụ tinh; thân bò hình thành mà không cần hợp nhất giao tử. Xác định hai con đường và giải thích con đường nào có thể giúp quần thể tồn tại qua một căn bệnh mới.

Lập luận đã giải. Hạt là kết quả của sinh sản hữu tính: meiosis tạo giao tử và thụ tinh trộn lẫn thông tin di truyền. Sự biến dị có nghĩa là một số con cái có thể kháng bệnh. Thân bò hình thành bằng nguyên phân từ một bố mẹ:<Post, ngoại trừ đột biến. Sinh sản vô tính không cần bạn tình và diễn ra nhanh trong điều kiện thuận lợi; không con đường nào đảm bảo sự tồn tại."

Hãy thử đầu tiên — số lượng nhiễm sắc thể. Một tế bào người có 46 nhiễm sắc thể trước meiosis. Dự đoán số lượng giao tử, số lượng nhiễm sắc thể của chúng, số lượng sau thụ tinh và quá trình phân chia phát triển phôi.

Lập luận đã giải. DNA được sao chép trước hai lần phân chia tạo bốn giao tử, mỗi giao tử có 23 nhiễm sắc thể (một bộ). Sao chép DNA không làm thay đổi số lượng lên 92 nhiễm sắc thể tại thời điểm đó. Thụ tinh kết hợp 23 + 23 = 46; nguyên phân tăng số lượng tế bào phôi và các tế bào biệt hóa. Sơ đồ mô hình hóa số lượng nhiễm sắc thể, không phải các giai đoạn của meiosis.

Hãy thử đầu tiên — tỷ lệ và mã. Phân biệt gen, nhiễm sắc thể và bộ gen. (HT Bio) Viết các base bổ sung cho A C G T và giải thích liệu đột biến có nhất thiết phải làm ngừng hoạt động của enzyme hay không.

Lập luận đã giải. Gen là một đoạn DNA mã hóa trình tự amino-acid cho protein; nhiễm sắc thể chứa một phân tử DNA dài và nhiều gen; bộ gen là toàn bộ vật liệu di truyền của sinh vật. Base bổ sung là T G C A. Tại ribosome, khuôn mẫu và phân tử vận chuyển xác định thứ tự amino-acid; chuỗi gấp lại. Đột biến có thể khiến protein không thay đổi hoặc làm thay đổi hình dạng và chức năng. Các biến thể không mã hóa có thể thay đổi việc gen có được biểu hiện hay không.

Học các thuật ngữ: giao tử (tế bào sinh dục), nhiễm sắc thể (cấu trúc DNA), gen (đoạn mã hóa protein), allele (một dạng của gen), trội (được biểu hiện với một bản sao), lặn (chỉ biểu hiện với hai bản sao), thuần chủng (hai allele giống nhau), dị hợp (hai allele khác nhau), kiểu gen (các allele có mặt), kiểu hình (các đặc điểm được biểu hiện).

Ví dụ về gen đơn: màu lông chuột; mù màu đỏ-xanh lá. Hầu hết các đặc điểm là kết quả của nhiều gen tương tác.

Bảng Punnett và phép lai: hoàn thành bảng Punnett, trích xuất tỷ lệ (ví dụ: 3:1, 1:1) và xác suất từ các phép lai di truyền và cây gia phả. (HT) Xây dựng phép lai từ genotype bố mẹ và dự đoán kết quả với xác suất.

Rối loạn di truyền: thừa ngón tay (thừa ngón tay hoặc ngón chân) — allele trội; xơ nang (rối loạn màng tế bào) — allele lặn. Đưa ra phán xét sáng suốt về các vấn đề kinh tế, xã hội và đạo đức của sàng lọc phôi.

Xác định giới tính: trong mô hình người ở đây, tế bào cơ thể thường có 23 cặp nhiễm sắc thể: 22 cặp không liên quan đến giới tính và một cặp nhiễm sắc thể giới tính, được biểu thị là nữ XX, nam XY. Gen trên nhiễm sắc thể giới tính cũng ảnh hưởng đến các đặc điểm khác. Một phép lai về giới tính (X×X, X×Y) cho tỷ lệ 1:1, khả năng xảy ra 50 % cho mỗi trường hợp.

Từ thuật ngữ đến suy luận gia đình và xác suất

Thử ngay — thuật ngữ. D gây đa ngón tay trội; d không. Phân loại Dd và dự đoán kiểu hình cũng như alen giao tử của nó.

Lời giải thích chi tiết. Dd là dị hợp tử (hai alen khác nhau); DD và dd là đồng hợp tử. Kiểu gen chỉ các alen có mặt; kiểu hình chỉ các đặc điểm được biểu hiện. Dd bị bệnh vì một alen D được biểu hiện. “Trội” không có nghĩa là mạnh hơn hoặc phổ biến hơn. Giao tử chứa D hoặc d, không phải Dd.

Suy luận gia đình được hướng dẫn — điều chỉnh từ đề AQA tháng 6 2024 Giấy 2H Câu06.2. Một người cha bị bệnh và người mẹ bình thường sinh ra một người con trai bình thường. Hãy suy luận kiểu gen của người cha trước khi xem đáp án.

Lời giải thích chi tiết. Người mẹ và người con trai đều có kiểu gen dd. Người cha đã truyền alen d cho con trai, nhưng bắt buộc phải mang alen D vì bản thân ông ấy bị bệnh. Do đó, ông ấy có kiểu gen Dd. Kiểu gen của đứa trẻ cung cấp bằng chứng mà chỉ dựa vào kiểu hình của người cha là không thể đưa ra được.

Xây dựng phép lai (HT). Hai người mang gen CF bình thường đều có kiểu gen Cc. Mỗi cá thể tạo ra giao tử C hoặc c. Kết hợp chúng lại ta thu được CC, Cc, Cc, cc: xác suất mắc CF = 1/4; xác suất là người mang gen = 1/2. Trong mô hình lặn này, người mang gen sẽ không mắc CF. Phép lai phân biệt XX × XY riêng biệt cho kết quả XX, XX, XY, XY: xác suất mỗi trường hợp là 1/2 trong mô hình xác định giới tính GCSE.

Chuyển đổi kỳ thi — điều chỉnh từ đề AQA tháng 6 2024 Giấy 2H Câu06.3. Một người mẹ bị bệnh Dd và người bố dd có ba người con trai bình thường. Hãy xây dựng phép lai và dự đoán liệu đứa con thứ tư có bị bệnh hay không.

Lời giải thích chi tiết. Alen trứng D/d kết hợp với alen tinh trùng d/d để tạo ra Dd, dd, Dd, dd. Hai trong bốn tổ hợp khả năng ngang nhau là bị bệnh: xác suất = 2/4 = 1/2. Những lần sinh nở trước không làm thay đổi xác suất này. Bốn ô vuông mô tả các tổ hợp có thể xảy ra, chứ không phải bốn đứa con được hứa hẹn.

Đánh giá — tình huống sàng lọc do giáo viên viết. Sàng lọc có thể xác định phôi có kiểu gen CF, nhưng việc điều trị tốn kém và một số phôi có thể không được sử dụng. Lợi ích sinh học là xác định các phôi cc để hỗ trợ quyết định cho cặp vợ chồng. Chi phí có thể hạn chế khả năng tiếp cận và tạo ra các lựa chọn về nguồn tài trợ. Một số gia đình phản đối việc chọn lọc hoặc không sử dụng phôi; những gia đình khác ưu tiên giảm thiểu bệnh di truyền. Một phán xét sáng suốt cần dựa trên bằng chứng đã nêu và công nhận các giá trị khác nhau.

Biến dị — sự khác biệt giữa các cá thể trong quần thể — đến từ gen di truyền (di truyền), điều kiện phát triển (môi trường), hoặc sự kết hợp. Thường có nhiều biến dị di truyền trong một quần thể; tất cả các biến thể gen đều xuất phát từ đột biến — phần lớn không ảnh hưởng đến kiểu hình, số ít ảnh hưởng, rất ít quyết định. Một đột biến hiếm gặp tạo ra kiểu hình mới phù hợp với sự thay đổi môi trường có thể làm thay đổi loài nhanh chóng.

Tiến hóa: sự thay đổi các đặc điểm di truyền của một quần thể theo thời gian, thông qua lựa chọn tự nhiên, có thể dẫn đến sự hình thành loài mới. Tất cả các loài đều tiến hóa từ các dạng sống đơn giản đầu tiên xuất hiện cách đây hơn ba tỷ năm. Lựa chọn tự nhiên: biến dị → kiểu hình phù hợp nhất với môi trường sống sót và sinh sản → các đặc điểm đó được truyền lại. Nếu hai quần thể trở nên khác biệt đến mức không thể giao phối để tạo ra con cái có khả năng sinh sản, thì hai loài mới đã được hình thành.

Nhân giống chọn lọc (lựa chọn nhân tạo): chọn cha mẹ có đặc tính mong muốn từ một quần thể hỗn hợp → giao phối → chọn con tốt nhất → lặp lại qua nhiều thế hệ. Ứng dụng: kháng bệnh ở cây trồng lương thực; động vật nhiều thịt hoặc sữa hơn; chó có tính cách dịu dàng; hoa lớn hoặc bất thường. Rủi ro: giao phối gần — các nòi dễ mắc bệnh hoặc khuyết tật di truyền.

Kỹ thuật di truyền: biến đổi bộ gen bằng cách đưa một gen từ sinh vật khác vào để tạo ra đặc tính mong muốn — cây trồng GM chống sâu bệnh hoặc thuốc diệt cỏ (tăng năng suất); vi khuẩn được kỹ thuật di truyền để sản xuất insulin người. (HT) Các bước: enzyme tách gen cần thiết → đưa vào véc-tơ (plasmid vi khuẩn hoặc virus) → véc-tơ chèn gen vào tế bào đích → chuyển vào giai đoạn đầu phát triển để sinh vật phát triển với đặc tính mong muốn. Cân nhắc lợi ích (y dược, nông nghiệp) so với rủi ro (quần thể hoa dại và côn trùng, tác động sức khỏe chưa khám phá) và phản đối đạo đức.

(Sinh học) Cloning: nuôi cấy mô — nhóm nhỏ tế bào thực vật được nuôi dưỡng thành cây mới giống hệt nhau (bảo tồn loài quý hiếm; vườn ươm); cành giâm — phương pháp đơn giản, quen thuộc của người làm vườn; transplant phôi — chia các tế bào chưa chuyên hóa của phôi động vật đang phát triển thành các phôi giống hệt nhau và đưa vào mẹ nhận; cloning tế bào trưởng thành — loại bỏ nhân từ tế bào trứng chưa thụ tinh → đưa nhân từ tế bào cơ thể trưởng thành vào → xung điện khiến nó phân chia thành phôi → cụm tế bào được đặt vào tử cung.

Áp dụng biến dị, chọn lọc và công nghệ sinh học

Bắt đầu với biến dị — ví dụ cây con do giáo viên viết. Các cây con khác nhau về khả năng kháng bệnh di truyền. Các cây giống hệt nhau về mặt di truyền lại phát triển cao thấp khác nhau dưới điều kiện ánh sáng khác nhau. Hãy xác định biến dị di truyền và môi trường, sau đó giải thích những gì có thể xảy ra trong dịch bệnh.

Lập luận mẫu. Allel kháng cung cấp biến dị di truyền; điều kiện ánh sáng có thể gây ra sự khác biệt về chiều cao do môi trường. Kiểu hình thường phụ thuộc vào cả hai yếu tố. Cây kháng bệnh có thể sống sót và sinh sản thành công hơn, truyền các allel có lợi cho con cái. Qua nhiều thế hệ, các allel kháng có thể trở nên phổ biến hơn. Đột biến làm thay đổi DNA; chúng không xảy ra vì sinh vật cần một sự thay đổi cụ thể.

Chuyển giao kỳ thi — được chỉnh sửa từ AQA tháng 2024 Bài 2H Q01.2. Mô tả quá trình chọn lọc tự nhiên thông qua côn trùng vốn đã có sự biến dị di truyền về khả năng kháng thuốc diệt côn trùng.

Lập luận có hướng dẫn. Thuốc diệt côn trùng là áp lực chọn lọc: nhiều côn trùng nhạy cảm bị chết. Những cá thể kháng thuốc tồn tại sinh sản và truyền alen kháng cho đời con. Đặc điểm di truyền của quần thể thay đổi qua các thế hệ; một cá thể không tiến hóa chỉ bằng việc bị phun thuốc. Tạo thành loài đòi hỏi các quần thể trở nên không thể giao phối để tạo ra con cái fertile.

So sánh các cơ chế — ví dụ cây trồng do giáo viên viết. Người canh tác muốn có khả năng kháng bệnh di truyền mà không chuyển gene. Chọn bố mẹ kháng bệnh từ quần thể hỗn hợp, lai giống chúng, chọn con cái kháng bệnh và lặp lại qua nhiều thế hệ. Đây là chọn lọc nhân tạo, không phải chọn lọc tự nhiên hay kỹ thuật di truyền. Lai giống liên tục giữa họ hàng gần có nguy cơ gây khuyết tật di truyền và giảm biến dị di truyền.

Giải thích đề thi liên kết — điều chỉnh từ AQA tháng Sáu 2024 Bài 2H Q09.1. Cây đậu nành GM kháng glyphosate. Giải thích cách phun thuốc trên cánh đồng có thể làm tăng năng suất.

Lập luận mẫu. Glyphosate diệt cỏ dại nhưng cây trồng kháng thuốc vẫn sống. Cạnh tranh ít hơn giúp cây nhận được nhiều ánh sáng, nước và ion khoáng hơn. Nhiều ánh sáng và nước hơn có thể hỗ trợ quang hợp, tạo glucose để hô hấp và xây dựng sinh khối. Ion nitrat hỗ trợ tổng hợp axit amin và protein. Liên kết tài nguyên với sự tăng trưởng và năng suất thu hoạch; câu nói “GM nghĩa là năng suất cao hơn” bỏ qua cơ chế. Đây là các điểm giải thích do tác giả viết để đối chiếu với đáp án, không phải mô hình chính thức hay đảm bảo điểm số.

HT — theo dõi một gene. Enzyme tách riêng gene mong muốn (ví dụ: insulin người). Nhúng nó vào vector như plasmid vi khuẩn; dùng vector để đưa nó vào các tế bào mục tiêu. Các tế bào đã biến đổi biểu hiện gene và sản xuất chất đó. Đối với động vật hoặc thực vật đang phát triển, hãy đưa gene vào sớm để sinh vật phát triển với đặc tính mong muốn.

Đánh giá — tình huống GM do giáo viên viết. Một loại cây trồng kháng sâu bệnh chịu ít thiệt hại hơn từ sâu mục tiêu, nhưng một nghiên cứu báo cáo rằng số lượng côn trùng không phải mục tiêu ở gần đó giảm mà chưa khẳng định nguyên nhân. Thiệt hại giảm có thể cải thiện vụ thu hoạch. Sự suy giảm côn trùng gây lo ngại về chuỗi thức ăn; hãy so sánh các khu vực trồng cây biến đổi gen và bình thường trong khi tính đến môi trường sống và việc sử dụng thuốc trừ sâu. Chỉ mối tương quan không chứng minh gene được chèn vào đã gây ra sự suy giảm. Hãy đánh giá từng loại biến đổi và bằng chứng cụ thể.

Sinh học — chọn và sắp xếp thứ tự các phương pháp nhân bản. Một vườn ươm có thể sử dụng nuôi cấy mô để nhân cây từ nhóm nhỏ tế bào, hoặc cành giâm từ cây mẹ. Transplant phôi chia tế bào trước khi chúng chuyên hóa và đặt các phôi giống hệt nhau vào mẹ mang thai. Nhân bản tế bào trưởng thành loại bỏ nhân của trứng chưa thụ tinh, nhúng nhân tế bào thân trưởng thành, kích thích phân chia bằng điện giật, và chuyển cụm tế bào vào tử cung. Nhà cung cấp tế bào thân trưởng thành cung cấp thông tin di truyền nhân. Sự khác biệt về môi trường vẫn có thể ảnh hưởng đến kiểu hình của một cá thể nhân bản.

(Sinh học) Lý thuyết Darwin: sự biến dị rộng rãi trong một loài; các cá thể phù hợp nhất với môi trường sống sót để sinh sản; các đặc tính hữu ích được truyền lại. Được xuất bản trong On the Origin of Species (1859). Chỉ được chấp nhận dần dần: nó thách thức quan niệm rằng Chúa tạo ra mọi sinh vật sống; thiếu bằng chứng tại thời điểm xuất bản; cơ chế di truyền vẫn chưa rõ trong thêm 50 năm nữa. Lý thuyết đối lập của Lamarck — cho rằng những thay đổi tích lũy trong đời sống của sinh vật sẽ được di truyền — giờ đây được biết là sai trong hầu hết các trường hợp.

(Sinh học) Wallace: độc lập đề xuất tiến hóa qua lựa chọn tự nhiên; các bài báo 1858 chung với Darwin đã thúc đẩy Darwin xuất bản; nổi tiếng nhất với màu sắc cảnh báo và những đóng góp tiên phong về hình thành loài — các bước dẫn đến sự xuất hiện của các loài mới.

(Bio) Mendel và sự phát triển của di truyền học: các thí nghiệm chọn giống vào giữa 19 thế kỷ cho thấy mỗi đặc tính được di truyền qua 'đơn vị' truyền lại không thay đổi cho con cháu; cuối 19 thế kỷ — quan sát nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào; đầu 20 thế kỷ — các đơn vị hoạt động như nhiễm sắc thể → gen trên nhiễm sắc thể; giữa 20 thế kỷ — xác định cấu trúc DNA và giải thích chức năng gen. Công trình của Mendel bị bỏ qua trong suốt cuộc đời ông.

(Sinh học) Bằng chứng về tiến hóa: gen cho thấy đặc tính được truyền cho con cái; hóa thạch; kháng thuốc kháng sinh ở vi khuẩn.

(Sinh học) Hóa thạch hình thành khi các bộ phận không bị phân hủy (không có điều kiện phân hủy), khi các bộ phận được thay thế bởi mỏn chất trong quá trình phân hủy, hoặc dưới dạng dấu vết được bảo tồn (vết chân, hang, dấu rễ). Sự sống thân mềm ban đầu để lại ít dấu vết, hầu hết bị phá hủy bởi các hoạt động địa chất — do đó khoa học không thể chắc chắn về cách sự sống bắt đầu. Suy thoái loài nghĩa là không còn cá thể nào của một loài tồn tại — nguyên nhân bao gồm bệnh mới, kẻ săn mồi mới, cạnh tranh, biến đổi môi trường, sự kiện thảm khốc. Cây tiến hóa sử dụng dữ liệu phân loại hiện tại và dữ liệu hóa thạch.

(Bio) Vi khuẩn kháng: đột biến tạo ra các biến thể di truyền; số ít kháng với một loại kháng sinh cụ thể. Vi khuẩn nhạy cảm bị tiêu diệt, trong khi những cá thể kháng sống sót sinh sản nhanh chóng và truyền gene kháng cho đời sau. Chủng kháng trở nên phổ biến hơn và có thể lây lan (ví dụ: MRSA). Sự thay đổi của quần thể này là bằng chứng cho tiến hóa. Kháng thuốc có thể khiến nhiễm trùng khó điều trị hơn; điều đó không có nghĩa là mọi loại kháng sinh đều vô hiệu hay con người không còn miễn dịch. Giảm kê đơn không phù hợp và sử dụng kháng sinh không cần thiết trong nông nghiệp sẽ giảm áp lực chọn lọc có thể tránh được. Việc phát triển kháng sinh mới tốn thời gian và nguồn lực.

Thử trước — giải thích về kháng. Một quần thể chứa các biến thể nhạy cảm và kháng trước khi tiếp xúc với kháng sinh. Giải thích tại sao vi khuẩn kháng trở nên phổ biến hơn, và sửa lỗi “kháng sinh khiến mọi vi khuẩn đột biến vì nó cần khả năng kháng”.

Lập luận mẫu. Biến dị di truyền đã tồn tại sẵn; đột biến không bị định hướng bởi nhu cầu. Tiếp xúc với kháng sinh chọn lọc các cá thể sống sót. Vi khuẩn kháng sinh sản và truyền gene kháng cho con cái, làm tăng tỷ lệ của chúng trong quần thể. Chọn lọc và di truyền giải thích sự thay đổi mà không cần giả định rằng mỗi cá thể đều trở nên kháng.

Sử dụng bằng chứng lịch sử và hóa thạch

Giải thích lịch sử (Sinh học). Darwin và Wallace độc lập đề xuất chọn lọc tự nhiên; các bài viết chung của họ xuất hiện vào 1858 và Darwin xuất bản cuốn sách của mình vào 1859. Sự chấp nhận diễn ra dần dần: lý thuyết thách thức niềm tin sáng tạo thống trị, một số nhà khoa học cho rằng bằng chứng chưa đủ, và cơ chế di truyền vẫn chưa rõ. Nuôi cấy thực vật của Mendel gợi ý về các đơn vị di truyền. tầm quan trọng của công trình ông được công nhận sau khi mất; sau này, hành vi nhiễm sắc thể, gen trên nhiễm sắc thể và cấu trúc DNA đã nối các đơn vị này với các cơ chế vật chất cụ thể.

Áp dụng sự hình thành loài — ví dụ do giáo viên viết. Một rào cản tách biệt một quần thể thành các môi trường sống khác nhau. Áp lực chọn lọc khác nhau ưu tiên các biến thể khác nhau; cá thể sống sót sinh sản và truyền các alen có lợi cho con cái. Đột biến cung cấp các biến thể di truyền. Qua nhiều thế hệ, các quần thể có thể phân hóa. Sự tách biệt đơn thuần không chứng minh được sự hình thành loài mới: khả năng giao phối không sinh con cái có khả năng sinh sản là tiêu chí quy ước về loài.

Giải thích bằng chứng — ví dụ hóa thạch do giáo viên viết. Dấu chân được bảo quản trong đá là hóa thạch dấu vết; vỏ được thay thế bởi khoáng chất minh họa cho quá trình thay thế khoáng chất. Điều kiện ngăn chặn sự phân hủy cũng có thể bảo quản phần còn lại. Sinh vật mềm có thể không để lại dấu vết, và hoạt động địa chất phá hủy hóa thạch. Hồ sơ không hoàn chỉnh vẫn cung cấp bằng chứng về các sinh vật và sự biến đổi trong quá khứ. Một loài thiếu vắng ở một địa điểm không nhất thiết đã tuyệt chủng: tuyệt chủng nghĩa là không còn cá thể sống nào bất kỳ nơi đâu.

Đọc sơ đồ. Theo dõi A và B ngược lại đến nhánh chung đầu tiên: đó là tổ tiên chung gần nhất của chúng. A và C chia sẻ tổ tiên cổ hơn của cả bốn loài, nên A và B liên quan mật thiết hơn. Đây là sơ đồ không có thang đo thời gian; không suy luận ngày tháng từ độ dài nhánh hay mối quan hệ từ khoảng cách dọc. Cây phylogenetic sử dụng phân loại và bằng chứng hóa thạch.

Linnaeus: phân loại dựa trên cấu trúc và đặc tính thành vương quốc, ngành, lớp, bộ, họ, chi, loài; sinh vật được đặt tên theo hệ danh pháp hai phần (chi + loài).

Hệ thống ba miền (Carl Woese), dựa trên bằng chứng phân tích hóa học: archaea (một miền riêng biệt của sinh vật nhân sơ, bao gồm nhiều sinh vật từ môi trường khắc nghiệt), bacteria (vi khuẩn thật), eukaryota (sinh vật nhân thực, nấm, thực vật, động vật). Sự cải tiến kính hiển vi và sinh hóa đã thúc đẩy các mô hình mới.

Cây tiến hóa cho thấy các nhà khoa học tin rằng sinh vật liên quan với nhau như thế nào — diễn giải chúng bằng cách sử dụng dữ liệu phân loại và hóa thạch.

Áp dụng phân loại. Trong Panthera leo và Panthera tigris, Panthera chỉ tên chi chung; từ thứ hai phân biệt loài bên trong chi đó. Các bậc phân loại là: vương quốc → ngành → lớp → bộ → họ → chi → loài. Bằng chứng từ kính hiển vi mới và phân tích hóa học có thể tiết lộ mối quan hệ mà ngoại hình không thể hiện, dẫn đến việc điều chỉnh phân loại. Ba miền của Woese là archaea, bacteria và eukaryota.

Truy hồi cuối cùng. Không cần đáp án, giải thích (1) làm thế nào giao tử 23-nhiễm sắc thể khôi phục 46 tại thụ tinh; (2) xác suất trẻ bị ảnh hưởng tiếp theo của phép lai Dd × dd sau ba lần sinh con khỏe mạnh; (3) cách tiếp xúc kháng sinh làm thay đổi quần thể vi khuẩn. Kiểm tra: hai tập hợp giao tử kết hợp; phép lai tạo xác suất 1/2 độc lập ở mỗi lần sinh; những cá thể kháng thuốc sống sót sinh sản và truyền gen kháng. Sau đó sử dụng các ví dụ đã giải trước đó để truy hồi chuyển gene, thứ tự nhân bản và tổ tiên chung.

• Meiosis (bốn giao tử, số lượng giảm một nửa) so với mitosis; lợi ích sinh sản hữu tính và vô tính với tên gọi sinh vật cụ thể.
• Tất cả mười thuật ngữ di truyền; ô Punnett với tỷ lệ; đa ngón tay so với xơ nang; phép lai XX/XY 1:1.
• (Sinh học) Nucleotides và base của DNA; (HT) tổng hợp protein và đột biến.
• Ba nguồn biến dị; trình tự chọn lọc tự nhiên; các bước thuần hóa chọn lọc và rủi ro cận huyết; (HT) các bước kỹ thuật di truyền; (Sinh học) bốn phương pháp nhân bản.
• (Sinh học) Lịch sử Darwin/Wallace/Mendel, quá trình hình thành hóa thạch và lý do hồ sơ không đầy đủ, câu chuyện MRSA, cấp bậc Linnaeus và ba miền.