Cống hiến của Đacuyn * Đưa được biến dị cá thể và biến dị xác định phân biệt biến dị di truyền và biến dị không di truyền - Những đặc điểm sai khác của các cá thể phát sinh trong quá trì
Trang 1Chuyên đề nguyên nhân và cơ chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái
CHƯƠNG NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA
A LÍ THUYẾT
I THUYẾT TIẾN HÓA CỔ ĐIỂN
1 Học thuyết của Đacuyn
a Cống hiến của Đacuyn
* Đưa được biến dị cá thể và biến dị xác định (phân biệt biến dị di truyền và biến dị không di truyền)
- Những đặc điểm sai khác của các cá thể phát sinh
trong quá trình sinh sản (biến dị cá thể) và các biến
dị này có thể di truyền được cho đời sau
- Tác động trực tiếp của ngoại cảnh hay của tập quán hoạt động ở động vật chỉ gây ra những biến đổi đồng loạt theo một hướng xác định tương ứng với điều kiện ngoại cảnh
- Biến dị phát sinh vô hướng - Biến dị phát sinh theo một hướng xác định
- Có ý nghĩa lớn cho tiến hóa - Ít có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá
* Đưa ra được thuyết chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo
Đối tượng - Các sinh vật trong tự nhiên - Các vật nuôi và cây trồng
Nguyên nhân - Do điều kiện môi trường sống khác
nhau và luôn luôn biến đổi
- Do nhu cầu khác nhau của con người
Động lực của chọn
lọc Đấu tranh sinh tồn của sinh vật
Nhu cầu về kinh tế và thị hiếu của con người
Nội dung
Đào thải các biến dị bất lợi, tích luỹ các biến dị có lợi phù hợp với mục tiêu của
Đào thải các biến dị bất lợi cho con người, tích luỹ các biến dị có lợi cho con người
Kết quả - Sự tồn tại những cá thể trong quần
thể thích nghi với hoàn cảnh sống
- Hình thành quần thể vật nuôi, cây trồng phát triển theo hướng có lợi cho con người
Vai trò của CL
- Nhân tố chính quy định chiều hướng, tốc độ biến đổi của sinh vật, trên quy mô rộng lớn và lịch sử lâu dài, tạo ra sự phân li tính trạng, dẫn tới hình thành nhiều loài mới qua nhiều dạng trung gian từ một loài ban đầu
- Nhân tố chính quy định chiều hướng và tốc độ biến đổi của các giống vật nuôi, cây trồng
- Giải thích vì sao mỗi giống vật nuôi, cây trồng đều thích nghi cao độ với nhu cầu xác định của con người
* Hình thành nên học thuyết
Các nhân tố tiến hóa - Biến dị, di truyền, CLTN
Cơ chế tiến hóa - Sự tích lũy các biến dị có lợi, đào thải các biến dị có hại dưới tác độngcủa chọn lọc tự nhiên. Hình thành đặc điểm thích
nghi
- Đào thải các biến dị bất lợi, tích luỹ các biến dị có lợi dưới tác dụng của CLTN Đào thải là mặt chủ yếu Tồn tại những cá thể thích nghi nhất
Trang 2Chuyên đề nguyên nhân và cơ chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái
Hình thành loài mới - Loài mới được hình thành dần dần qua nhiều dạng trung gian dưới tác dụngcủa CLTN theo con đường phân ly tính trạng từ một nguồn gốc chung. Chiều hướng tiến hóa
- Ngày càng đa dạng
- Tổ chức ngày càng cao
- Thích nghi ngày càng hợp lý
* Nêu lên được nguồn gốc các loài.
* Giải thích được sự thích nghi của sinh vật và đa dạng của sinh giới.
b Hạn chế
+ Chưa nêu được nguyên nhân phát sinh biến dị cũng như cơ chế di truyền các biến dị
+ Chưa nêu được vai trò của các cơ chế cách li trong quá trình hình thành loài
III HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP
a Cống hiến
* Đưa ra được quan niệm tiến hóa:
Nội dung
Là quá trình biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể gốc đưa đến hình thành loài mới
Là quá trình hình thành các đơn vị trên loài như: chi, họ, bộ, lớp, ngành
Quy mô, thời gian Phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gianlịch sử tương đối ngắn. Quy mô lớn, thời gian địa chất rất dài
nghiên cứu Có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm.
Thường được nghiên cứu gián tiếp qua các bằng chứng tiến hoá
* Đơn vị tiến hóa cơ sở là quần thể vì
* Phát hiện được các nhân tố tiến hóa và vai trò của chúng trong tiến hóa của sinh giới:
Đột biến
- Đột biến là nguồn nguyên liệu sơ cấp cho quá trình tiến hóa vì qua đột biến gen làm phát sinh nhiều alen mới, qua giao phối sẽ tạo nhiều kiểu gen khác nhau làm phát sinh biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa
- Đột biến gen là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến quá vì so với đột biến NST thì đột biến gen ít ảnh hưởng đến sức sống
- Tần số đột biến đối với từng gen thì rất nhỏ khoảng 10-6 đến 10-4
- Đột biến có thể làm thay đổi tần số alen sẵn có hoặc làm phát sinh alen mới làm cho vốn gen của quần thể thêm đa dạng phong phú
Di nhập gen
- Là sự phát tán gen từ quần thể này sang quần thể khác (nhập cư, hoặc giao phối giữa các cá thể ở vùng đệm
của hai quần thể)
- Vai trò: có thể làm thay đổi tần số tần số alen, hoặc làm cho vốn gen của quần thêm phong phú
Giao phối không ngẫu nhiên
- Giao phối không ngẫu nhiên làm tăng tỉ lệ kiểu gen đồng hợp và làm giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp
- Phân hóa thành những dòng thuần khác nhau trong quần thể
- Nhưng tần số tương đối của alen không thay đổi
Trang 3Chuyên đề nguyên nhân và cơ chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái
- Giao phối ngẫu nhiên không ngẫu nhiên không là nhân tố tiến hóa nhưng nhờ đó tạo ra biến dị tổ hợp làm sinh vật đa dạng phong phú là nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa
CLTN
- Mặt chủ yếu của CLTN là sự phân hóa khả năng sinh sản của những kiểu gen khác nhau trong quần thể
- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình, qua đó gián tiếp làm biến đổi tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể
- Dưới tác động của CLTN tần số alen có lợi và tần số KG có lợi trong quần thể được tăng lên trong quần thể CLTN làm cho tần số alen, tần số KG của quần thể biến đổi theo một hướng xác định
+ CL cá thể: đảm bảo sự sống sót và sinh sản những cá thể có nhiều đặc điểm có lợi
+ CL quần thể: tạo nên vốn gen giúp cho quần thể thích nghi với môi trường
- Vai trò: Định hướng sự tiến hoá, quy định chiều hướng và nhịp điệu biến đổi tần số tương đối của các alen(tùy thuộc vào chọn lọc chống alen trội hay alen lặn) trong quần thể
Các yếu tố ngẫu nhiên
- Tần số tương đối của các alen trong một quần thể có thể thay đổi đột ngột do một yếu tố ngẫu nhiên nào đó (biến động di truyền, phiêu bạt di truyền)
- Vai trò
+ Biến động di truyền đào thải cả những alen có lợi hoặc có hại trong quần thể
+ Làm biến đổi mạnh mẽ đối với quần thể có kích thước nhỏ
* Hoàn thiện và phát triển quan niệm của Đacuyn về CLTN
Vấn đề phân biệt Quan niệm của Đacuyn Quan niệm hiện đại
Nguyên liệu của
CLTN
- Biến đổi cá thể dưới ảnh hưởng của điều kiện sống và của tập quán hoạt động
- Chủ yếu là các biến dị cá thể qua quá trình sinh sản
Đột biến và biến dị tổ hợp (thường biến chỉ có ý nghĩa gián tiếp)
Đơn vị tác động của
CLTN
- Ở loài giao phối, quần thể là đơn vị cơ bản
Thực chất tác dụng
của CLTN
Phân hóa khả năng sống sót giữa các
cá thể trong loài
Phân hóa khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể trong quần thể
Kết quả của CLTN
Sự sống sót của những cá thể thích nghi nhất
Sự phát triển và sinh sản ưu thế của những kiểu gen thích nghi hơn Hình thành nên quần thể thích nghi
Vai trò của CLTN
Là nhân tố tiến hóa cơ bản nhất, xác định chiều hướng và tốc độ biến của sinh vật trong tự nhiên
Nhân tố định hướng sự tiến hóa, quy định chiều hướng nhịp điệu thay đổi tần
số tương đối của các alen, tần số các kiểu gen, tạo ra những tổ hợp alen đảm bảo sự thích nghi với môi trường
* Hoàn chỉnh quan niệm về quá trình hình thành đặc điểm thích nghi và cho rằng:
+ Chịu sự chi phối của 3 nhân tố chủ yếu: quá trình đột biến, quá trình giao phối và CLTN
• Vai trò của quá trình đột biến là cung cấp nguyên liệu ban đầu cho chọn lọc
• Vai trò của giao phối là phát tán đột biến có lợi, tạo tổ hợp gen thích nghi
Trang 4Chuyên đề nguyên nhân và cơ chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái
• Vai trò của quá trình CLTN làm tăng tần số của đột biến có lợi hay tổ hợp gen thích nghi
* Hoàn chỉnh quan niệm về loài và cơ chế hình thành loài mới :
+ Các tiêu chuẩn phân biệt hai loài thân thuộc
• Tiêu chuẩn hình thái: hai loài khác nhau có sự gián đoạn về hình thái, áp dụng cho động vật, thực vật
• Tiêu chuẩn địa lí-sinh thái: có khu phân bố riêng biệt hoặc trung nhau nhưng thích nghi sinh thái khác nhau, áp dụng cho động vật và thực vật
• Tiêu chuẩn sinh lí-sinh hóa: áp dụng chủ yếu cho vi khuẩn
• Tiêu chuẩn cách li sinh sản
+ Nêu được vai trò của các dạng cách li đặc biệt là CLSS và CLĐL trong quá trình hình thành loài mới:
• Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới: Là những trở ngại về mặt địa lí,
ngăn cản các cá thể của các quần thể gặp gỡ và giao phối với nhau, duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể do các nhân tố tiến hóa gây ra
• Vai trò của cách sinh sản trong quá trình hình thành loài mới: cách li sinh sản là các trở ngại
trên cơ thể sinh vật ngăn cản các cá thể giao phối với nhau hoặc ngăn cản tạo ra con lai hữu thụ Cách li sinh sản bao gồm cách li trước hợp tử và cách li sau hợp tử
+ Cơ chế hình thành loài:
• Hình thành loài là quá trình cải biến cấu trúc di truyền của QT theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc
• Các phương thức hình thành loài mới: Hình thành loài khác khu vực địa lí (hình thành loài bằng cách li địa lí); Hình thành loài cùng khu vực địa lí (hình thành loài bằng cách li sinh thái, hình
thành loài bằng cách li tập tính, hình thành loài bằng cơ chế lai xa và đa bội hóA
• Hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi
