Đa Dạng Sinh Học ( biodiversity)        Nội dung trình bày: Khái niệm đa dạng sinh học Đa dạng di truyền Đa dạng loài Đa dạng hệ sinh thái Định lượng mức độ đa dạng sinh học Giá trị & công dụng đa dạng sinh học Tiến hóa đa dạng sinh học Giáo viên: PGS.TS Trịnh Đình Đạt - Nhóm Đa dạng sinh học đa dạng di truyền A Đa dạng sinh học I Khái niệm đa dạng sinh học theo công ước đa dạng sinh học II Một số khái niệm khác đa dạng sinh học III Hệ thống đa dạng sinh học B Đa dạng di truyền Khái niệm gen Đa dạng di truyền Nguyên nhân đa dạng di truyền Các phương pháp phân tích đa dạng di truyền Ý nghĩa đa dạng di truyền A Đa dạng sinh học I Khái niệm đa dạng sinh học theo công ước đa dạng sinh học II Một số khái niệm khác đa dạng sinh học III Hệ thống đa dạng sinh học Đa dạng sinh học I Theo Công ước Đa dạng sinh học: Khái niệm "Đa dạng sinh học" (biodiversity, biological diversity) có nghĩa khác sinh vật sống tất nơi, bao gồm: hệ sinh thái cạn, đại dương hệ sinh thái thuỷ vực khác, phức hệ sinh thái mà sinh vật thành phần, ; thuật ngữ bao hàm khác loài, loài hệ sinh thái Thuật ngữ "đa dạng sinh học" lần Norse and McManus (1980) định nghĩa, bao hàm hai khái niệm có liên quan với là: đa dạng di truyền (tính đa dạng mặt di truyền loài) đa dạng sinh thái (số lượng loài quần xã sinh vật) Nay có 25 định nghĩa cho thuật ngữ "đa dạng sinh học Định nghĩa đưa định nghĩa dùng Công ước Đa dạng sinh học II Các định nghĩa khác Đa dạng sinh học 1) Đa dạng sinh học tính đa dạng sống hình thức, mức độ tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài đa dạng hệ sinh thái [FAO] 2) Đa dạng sinh học tính đa dạng gen di truyền, kiểu gen gen mối quan hệ chúng với môi trường mức phân tử, loài, quần thể hệ sinh thái (FAO, 1990) 3) Đa dạng sinh học tính đa dạng, trạng thái khác đặc tính chất lượng (R.Patrick,1983) 4) Đa dạng sinh học đa dạng sinh vật trái đất, bao gồm đa dạng di truyền chúng dạng tổ hợp Đây thuật ngữ khái quát phong phú sinh vật tự nhiên, hỗ trợ cho sống sức khoẻ người Khái niệm bao hàm mối tương tác qua lại gen, loài hệ sinh thái (Reid & Miller, 1989) 5) Đa dạng sinh học phong phú sống trái đất, bao gồm hàng triệu loài thực vật, động vật vi sinh vật, thông tin di truyền mà chúng lưu giữ hệ sinh thái mà chúng tạo nên (AID, 1989) 6) Đa dạng sinh học tính đa dạng sống trình hoạt động (U S Forest Service, 1990) 7) Đa dạng sinh học bao gồm tất loài thực vật, động vật, vi sinh vật, hệ sinh thái trình sinh thái học mà chúng tham gia Đây khái niệm bao trùm cho mức độ phong phú tự nhiên, bao gồm số lượng tần số xuất hệ sinh thái, loài gen di truyền tổ hợp xác định (McNeely et al., 1990) 8) Đa dạng sinh học tính đa dạng sống cấp độ tổ chức, biểu số lượng tần số xuất tương đối đối tượng (gen, sinh vật, hệ sinh thái) (EPA, 1990) 9) Đa dạng sinh học tính đa dạng di truyền, phân loại hệ sinh thái sinh vật sống vùng, môi trường, hệ sinh thái xác định toàn trái đất (McAllister, 1991) 10) Đa dạng sinh học toàn đa dạng khác sinh vật sống sinh vật đó, hệ sinh thái mà sinh vật tồn đó; bao hàm đa dạng hệ sinh thái đa dạng quần xã, đa dạng loài đa dạng di truyền (Pending legislation, U S Congres 1991) 11) Đa dạng sinh học tính đa dạng sống trình hoạt động Bao gồm tính đa dạng sinh vật sống, khác biệt mặt di truyền chúng quần xã, hệ sinh thái mà chúng tồn (Keystone Dialogue, 1991) 12) Đa dạng sinh học tính đa dạng khác tất động vật, thực vật vi sinh vật trái đất, phân thành cấp: đa dạng di truyền (biến thiên loài), đa dạng loài, đa dạng sinh cảnh (Overseas Development Administration, 1991) 13) Đa dạng sinh học toàn gen di truyền, loài hệ sinh thái vùng (WRI, IUCN and UNEP, 1992) 14) Đa dạng sinh học toàn đa dạng sống trái đất Bao gồm tất gen di truyền, loài, hệ sinh thái trình sinh thái (ICBP, 1992) 15) Dadangj sinh học toàn đa dạng khác sinh vật sống sinh vật đó, tổ hợp sinh vật hệ sinh thái hướng sinh cảnh Thuật ngữ bao gồm mức đa dạng hệ sinh thái, loài sinh cảnh, loài (đa dạng di truyền) (Fiedler & Jain, 1992) 16) Đa dạng sinh học tính đa dạng sinh vật cấp độ, từ biến dị di truyền loài đến đa dạng loài, giống/chi, họ chí mức phân loại cao hơn; bao gồm đa dạng hệ sinh thái, gồm quần xã sinh vật sinh cảnh cụ thể điều kiện vật lý mà chúng sinh sống (Wilson, 1992) 17) Đa dạng sinh học phức hệ vượt hiểu biết có giá trị đo đếm được, đa dạng sinh học toàn tính đa dạng sống trái đất (Ryan, 1992) 18) Đa dạng sinh học tính đa dạng cấu trúc chức dạng sống mức di truyền, quần thể, loài, quần xã hệ sinh thái (Sandlund et al., 1993) 19) Đa dạng sinh học toàn đa dạng di truyền, đa dạng loài đa dạng sinh thái, tác động tương hỗ chúng, vùng xác định, thời điểm xác định (di Castri, 1995) 20) Đa dạng sinh học toàn mức tổ chức mặt di truyền học, cấp phân loại sinh thái học, mối tương tác theo thứ bậc, mức độ tổ hợp khác (di Castri & Younốs, 1996) Theo Lê Trọng Cúc (2002): Đa dạng sinh học (Biodiversity) giàu có, phong phú đa dạng nguyên liệu di truyền, loài hệ sinh thái Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2005): Đa dạng sinh học khoa học nghiên cứu tính đa dạng vật sống thiên nhiên, từ sinh vật phân cắt đến động vật thực vật (trên cạn nước) loài người chúng ta, thể từ mức độ phân tử đến thể, loài quần xã mà chúng sống Các loài gà cảnh IV Các phương pháp phân tích đa dạng di truyền Hiện có nhiều phương pháp để phân tích đa dạng di truyền - Các thị phân tử (RAPD, AFLP, RFLP, SSR…) - Giải trình tự DNA - Phân tích protein, enzyme, izozyme - Phân tích nhiễm sắc thể Nguyên tắc chung phương pháp dựa mức độ tương đồng vật chất di truyền, xác định quan hệ học hàng, tảng để đánh giá mức độ đa dạng sinh vật V Ý nghĩa nghiên cứu đa dạng di truyền - Nghiên cứu đa dạng di truyền giúp đánh giá đa dạng, thành phần kiểu gen tự nhiên, từ đề kế hoạch khai thác bảo tồn hợp lý - Nghiên cứu đa dạng di truyền giúp cho việc chọn giống lai tạo cá nòi, giống gốc có kiểu gen khác nhâu - Từ hiểu biết nghiên cứu đa dạng di truyền, sở cho việc tạo đựoc giống công nghệ di truyền - Sự đa dạng di truyền nói riêng, đa dạng sinh vật nói chung điều kiện cho phát triển tồn lâu dài sống trái đất, bảo vệ phát triển đa dạng sinh học bảo vệ Nhờ nghiên cứu đa dạng di truyền, giúp ta biết đựoc tình trạng nguy sinh vật nay, dự đoán dự báo chiều hướng biến đổi, từ có người phương pháp khoa học tác động tích cực, phù hợp Đa dạng loài đa dạng hệ sinh thái I ĐA DẠNG LOÀI Nội dung Khái niệm loài Khái niệm đa dạng loài Nguyên nhân gây nên tính đa dạng loài Định lượng đa dạng sinh học Biểu đa dạng loài Đa dạng loài giới Đa dạng loài Việt Nam Ý nghĩa đa dạng loài Khái niệm loài    “Loài nhóm quần thể sinh sản tự nhiên, cách ly sinh sản với nhóm quần thể khác” (Ernt Mayr – 1991) Định nghĩa hình thái loài: Loài nhóm cá thể có đặc tính hình thái, sinh lý, sinh hoá đặc trưng khác biệt với nhóm cá thể khác Định nghĩa sinh học loài: Một loài phân biệt nhóm cá thể giao phối với để sinh sản, hệ hữu thụ giao phối sinh sản với cá thể nhóm khác Khái niệm đa dạng loài     Đa dạng loài số lượng đa dạng loài tìm thấy khu vực định vùng Đa dạng loài tất khác biệt hay nhiều quần thể loài với quần thể loài khác Có lẽ giới sống chủ yếu xem xét khía cạnh loài, nên thuật ngữ “đa dạng sinh học” thường dùng từ đồng nghĩa “đa dạng loài” Và đa dạng loài thường coi nhân tố đa dạng sinh học Nếu xét khái niệm số lượng loài đơn thuần, sống trái đất chủ yếu bao gồm côn trùng vi sinh vật Nguyên nhân gây nên tính đa dạng loài    Sự tương tác môi trường sống cá thể loài loài yếu tố định việc tạo nên tính đa dạng loài Môi trường tác động đến hình thái, tập tính sinh vật chọn lọc sinh sản đặc biệt phương thức định hình thành hay diệt vong loài Khi quần thể loài bị tách biệt với nhau, không mối quan hệ với phân ly tính trạng hệ gen xảy kèm theo động lực phân tử: đột biến… hình thành nhiều allen tính trạng, từ hình thành nên loài  Trích số liệu “NATURAL PROCESSES WHICH ACCELERATE THE EVOLUTIONARY SEARCH” - Wirt Atmar AICS Research, Inc PO Box 4691, University Park, NM 88003 USA  Số liệu từ Mr.John M Owens, Ph.D’s Corse - Unit Cellular Structure, Function, Regulation, and Genetics - Lecture 11 Evolution and Gene Expression Định lượng đa dạng sinh học      Các số toán học đa dạng sinh học thiết lập để mô tả đa dạng loài phạm vi địa lý khác Đa dạng α Số lượng loài quần xã hay hệ sinh thái mô tả - số thông dụng để diễn tả đa dạng sinh học Đa dạng : mức độ dao động thành phần loài điều kiện môi trường thay đổi Đa dạng  áp dụng vùng địa lý rộng lớn gồm nhiều sinh cảnh định nghĩa “một tỷ lệ mà loài thêm vào bắt gặp thay địa lý dạng nơi thuộc vùng khác nhau” Đa dạng α xuất phát từ khái niệm phổ biến phong phú loài (species richness) sử dụng để so sánh số lượng loài hệ sinh thái khác Định lượng đa dạng sinh học   Có nhiều phương thức khác để định lượng đa dạng sinh học, vậy, độ phong phú loài số thông dụng để diễn tả đa dạng sinh học lý sau: ♪ Áp dụng thực tế: độ phong phú loài minh chứng khả định lượng thực tế ♪ Thông tin có sẵn: số lượng lớn thông tin có sẵn độ phong phú loài Đặc biệt thông tin đưa vào máy tính để vùng xa xôi sử dụng ♪ Tính đại diện: độ phong phú loài đại diện cho nhiều loại đa dạng sinh học khác Ứng dụng rộng rãi: đơn vị loài thường coi đơn vị quản lý, luật pháp, trị truyền thống [...]...III Hệ thống đa dạng sinh học 1 Đa dạng di truyền hay đa dạng gen (gen trong các quần thể của loài) 2 Đa dạng loài (đa dạng, phong phú các loài) 3 Đa dạng hệ sinh thái ( sự phong phú về các hệ sinh thái) B Đa dạng di truyền Đa dạng di truyền I Khái niệm về gen II Đa dạng di truyền III Nguyên nhân của đa dạng di truyền IV Các phương pháp phân tích đa dạng di truyền V Ý nghĩa của đa dạng di truyền... quan hệ học hàng, là nền tảng để đánh giá mức độ đa dạng sinh vật V Ý nghĩa của nghiên cứu đa dạng di truyền - Nghiên cứu đa dạng di truyền giúp đánh giá sự đa dạng, thành phần các kiểu gen trong tự nhiên, từ đó đề ra kế hoạch khai thác và bảo tồn hợp lý - Nghiên cứu đa dạng di truyền giúp cho việc chọn giống và lai tạo cá nòi, giống gốc có kiểu gen khác nhâu - Từ những hiểu biết về nghiên cứu đa dạng. .. Trâm nguyên giảng viên Trường Đại học Nông nghiệp 1) Đa dạng các loài cá ven sông hồng Đa dạng các loài chim III Nguyên nhân của đa dạng di truyền Gồm các nguyên nhân trực tiếp hay gián tiếp làm thay đổi quần thể - Đột biến (gen, NST) - Tái tổ hợp gen trong sinh vật sinh sản hữu tính - Di nhập gen - Sự phiêu bạt gen - Sự sinh sản phân hóa - Chọn lọc tự nhiên và nhân tạo III Nguyên nhân của đa dạng di... di truyền - Sự đa dạng di truyền nói riêng, đa dạng sinh vật nói chung là điều kiện cho sự phát triển và tồn tại lâu dài của sự sống trên trái đất, vì vậy bảo vệ và phát triển đa dạng sinh học là bảo vệ chính chúng ta Nhờ nghiên cứu đa dạng di truyền, giúp ta biết đựoc tình trạng nguy cơ của các sinh vật hiện nay, dự đoán dự báo chiều hướng biến đổi, từ đó có con người phương pháp khoa học tác động tích... phát triển của tế bào) Ngày nay, theo quan điểm sinh học phân tử gen được định nghĩa là đoạn AND có chiều dài đủ lớn để có thể xác định một chức năng Năm 1953, cấu trúc gen dạng B được tìm ra bởi James D Watson and Francis Crick.Đã mở ra một thời kỳ mới cho những nghiên cứu quan trọng trong sinh học II Đa dạng di truyền 1 Khái niệm: đa dạng di truyền hay đa dạng gen là tập hợp những biến đổi của các gen... tổ tiên, hoặc xuất hiện tính trạng mới + Ý nghĩa: Là nguồn biến dị thường xuyên và vô tận ở sinh vật, tăng tính đa dạng cho sinh giới, là nguồn nguyên liệu quan trọng trong chọn giống và tiến hoá III Nguyên nhân của đa dạng di truyền 2 Tái tổ hợp gen trong sinh vật sinh sản hữu tính III Nguyên nhân của đa dạng di truyền 3 Di nhập gen - Di nhập gen là hiện tượng dịch chuyển của một số cá thể quần thể... các gen nên mang tính thống nhất trọn vẹn, điều hoà toàn bộ quá trình sống II Đa dạng di truyền 2 Biểu hiện đa dạng di truyền a) Các kiểu gen (genotype), các vốn gen (genopool) khác nhau trong mỗi quần thể trong các quần thể mỗi loài VD: Tính trạng màu sắc mắt, màu thân ở ruồi giấm: II Đa dạng di truyền 2 Biểu hiện đa dạng di truyền b) Các quần thể khác nhau của một lòai có kiểu gen khác nhau, vốn... vào mức độ ảnh hưởng của đột biến đến khả năng sống,khả năng sinh sản của cá thể III Nguyên nhân của đa dạng di truyền 2 Tái tổ hợp gen trong sinh vật sinh sản hữu tính Tái tổ hợp sinh sản hữu tính (còn gọi là biến dị tổ hợp) là tổ hợp lại các vật chất di truyền vốn có của ông bà tổ tiên + Nguyên nhân: do quá trình giao phối + Cơ chế phát sinh: xảy ra do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các nhiễm... chuyển đoạn VD: Chuối nhà là thể tam bội III Nguyên nhân của đa dạng di truyền 1 Đột biến Tính trạng mới xuất hiện trong các cá thể bởi gen và nhiễm sắc thể mang đột biến dược truyền lại thế hệ sau qua sinh sản hữu tính có thể phổ biến qua quần thể bởi sự tái tổ hợp Số lượng tái tổ hợp của các dạng khác nhau của mỗi gen là rất lớn tạo nên sự đa dạng các tổ hợp gen trong quần thể Sự lan truyền đột biến... này ít có ý nghĩa III Nguyên nhân của đa dạng di truyền 5 Sự sinh sản phân hóa - Là hiện tượng hạn chế hay bị mất đi sự giao phối tự do giữa các cá thể, ảnh hưởng mạnh tới cấu trúc quần thể QT giao phấn, tự thụ phấn=> tự thụ phấn=>giảm tỉ lệ dị hợp tử Quần thể ban đầu 1AA : 2Aa : 1aa 1)aa Quần thể sau n thế hệ (2^n -1) AA + 2Aa +(2^n - III Nguyên nhân của đa dạng di truyền 6 Chọn lọc tự nhiên và chọn ... A Đa dạng sinh học I Khái niệm đa dạng sinh học theo công ước đa dạng sinh học II Một số khái niệm khác đa dạng sinh học III Hệ thống đa dạng sinh học Đa dạng sinh học I Theo Công ước Đa dạng. .. nghĩa khác Đa dạng sinh học 1) Đa dạng sinh học tính đa dạng sống hình thức, mức độ tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài đa dạng hệ sinh thái [FAO] 2) Đa dạng sinh học tính đa dạng gen di...Tiến hóa đa dạng sinh học Giáo viên: PGS.TS Trịnh Đình Đạt - Nhóm Đa dạng sinh học đa dạng di truyền A Đa dạng sinh học I Khái niệm đa dạng sinh học theo công ước đa dạng sinh học II Một số