Bài giảng sinh học đại cương chương 5 GV nguyễn thành luân

Tiến hóa sinh học: Tiến hóa từ những tế bào đầu tiên hình thành nên các loài sinh vật dưới tác động của các nhân tố tiến hóa Quá trình tiến hóa của sự sống trên trái đất có thể chia thàn

CHƯƠNG 5 NGUỒN GỐC SỰ SỐNG

1 Tiến hóa hóa học:Hình thành nên các hợp chất hữu cơ

từ các chất vô cơ

2 Tiến hóa tiền sinh học: Hình thành nên các tế bào sơ

khai và sau đó hình thành nên những tế bào sống đầu tiên

3 Tiến hóa sinh học: Tiến hóa từ những tế bào đầu

tiên hình thành nên các loài sinh vật dưới tác động của

các nhân tố tiến hóa

Quá trình tiến hóa của sự sống trên trái đất có

thể chia thành các giai đoạn:

Đây là bức tranh toàn cảnh của

trái đất nguyên thủy trước khi

xuất hiện sự sống

I Tiến hóa hóa học

+ Quả đất hình thành cách đây khoảng 4,7 tỉ năm, trong

khí quyển nguyên thủy của quả đất có các khí: CH4,

NH3, C2N2CO, hơi nước

+ Dưới tác dụng của các nguồn năng lượng tự nhiên ( bức

xạ, núi lửa, sấm sét…) hình thành các chất hữu cơ: từ

các chất vô cơ chất hữu cơ 2 nguyên tố (C,H)hợp

chất 3 nguyên tố (C, H, O) hợp chất 4 nguyên tố (C,

H, O, N): như axitamin, nuclêôtit… các hệ đại phân

tử Prôtêin, axitnuclêic…Những chất này theo nước mưa

tích luỹ trong đại dương

1 Giả thiết

I Tiến hóa hóa học

Từ các giả thiết, các nhà khoa học đã chứng minh bằng thực nghiệm như thế nào? Em hãy quan sát và trình bày khái quát bằng sơ đồ ở thí nghiệm nói trên?

Thu được các axit amin

Sự tạo thành các mạch polypeptit chứng minh điều

gì? Liệu ta có thể tạo ra các chất sống nhân tạo đƣợc

không? Vì sao?

Sự tạo thành các polypeptit chứng minh từ các chất

vô cơ có thể tạo thành các chất hữu cơ, không thể

tạo chất sống theo kiểu như vậy vì thiếu những điều

kiện lịch sử ban đầu của trái đất, hơn nữa nếu tổng

hợp thì bị các vi khuẩn phân huỷ

II Tiến hoá tiền sinh học

1 Sự tạo thành giọt côaxecva

II Tiến hoá tiền sinh học

1 Sự tạo thành giọt côaxecva

Từ các chất hữu cơ cao phân tử có hiện tượng đông tụ

thành giọt keo gọi là giọt côaxecva dấu hiệu sơ khai

của sự sống (trao đổi chất, lớn lên, phân chia)

2 Sự hình thành lớp màng prôtêin- lipit

 phân biệt côaxecva với môi trường tạo thành thể

sống độc lập, giảm bớt lệ thuộc với môi trường

3 Sự xuất hiện enzyme

Thúc đẩy quá trình tổng hợp và phân giải chất

hữu cơ theo phương thức sinh học trtao đổi

chất và năng lượng diễn ra chủ động, cung cấp

năng lượng cho sự tái tạo sự sống

4 Xuất hiện cơ chế tự sao chép

Xuất hiện cơ chế tự sao chép dẫn đến di truyền

đặc điểm các dạng sống cho thế hệ sau

II Tiến hoá tiền sinh học

Thực nghiệm chứng minh hỗn hợp hai dung dịch keo

khác nhau sẽ tạo ra hiện tượng đông tụ thành những

giọt nhỏ gọi là côaxecva, có khả năng hấp thụ chất hữu

cơ trong dung dịch lớn lên, phân chia và tạo được

những côaxecva có màng bán thấm

III Tiến hoá sinh học.

Là một quá trình lịch sử tiến hoá rất lâu dài từ côaxecva

hình thành những dạng sống chưa có cấu tạo tế bào, đến

đơn bào, và sinh vật đa bào như ngày nay

Có thể tóm tắt các giai đoạn chính trong quá trình phát

Sinh vật ngày nay

QL

Lí, hoá

Bắt đầu có

sự chi phối của

QL sinh học

Hoàn toàn chịu chi

QL sinh họcTrên 2 tỉ năm Trên 2 tỉ năm

Khoảng 4,7 tỉ năm

Câu hỏi

Dấu hiệu sơ khai của sự sống là gì?

Sự xuất hiện cơ chế tự sao chép có ý nghĩa gì?

Nguồn gốc sự sống trải qua những giai đoạn

tiến hóa nào?

Giải thích giai đoạn trong quá trình phát sinh sự

sống?

So sánh tiến hóa tiền sinh học và sinh học về

đặc điểm: nhân tố tác động và kết quả?

Lịch sử của học thuyết tiến hoá

I.Các học thuyết trước Darwin:

Aristote (384-322 trước cơng nguyên) các lồi là cố

định và khơng cĩ sự tiến hĩa

Thuyết tự nhiên thần luận (Natural theology) các lồi

do chúa tạo ra và bất biến

Buffon (1707-1788)

Carolus Linnaeus (1707-1778) là người đã sáng lập ra

cách phân loại hiện đại - chúa đã sáng tạo ra tất cả các

dạng sinh vật và chúng khơng thay đổi

HỌC THUYẾT TIẾN

HĨA CỦA LAMARCK

Jean Baptiste de Lamarck

(1744 – 1829)

Thuyết tiến hĩa của Lamarck

Điều kiện ngoại cảnh không đồng nhất và thường

xuyên thay đổi là nguyên nhân làm các loài biến

đổi dần dà và liên tục.

Tác động ngoại cảnh lên sinh vật làm thay đổi tập

quán sống của chúng

- Một vài cơ quan hoạt động nhiều hơn làm

cho nó phát triển hoặc biếân đổi.

- Ngược lại, những cơ quan không hoạt động

sẽ bị thoái hoá hoặc tiêu biến đi.

- Những thay đổi trong đời sống cá thể sẽ

được di truyền và tích lũy qua các thế hệ.

Thuyết tiến hĩa theo Lamarck

- Cho rằng ngoại cảnh thay đổi dần đã tạo nên

sinh vật luơn thích nghi kịp thi với thay đổi của mơi

trường và khơng bị đào thải

- Cơ chế thích nghi là do ý thức tới hồn thiện

của sinh vật, đây là quan điểm duy tâm

- Các biến đổi trong đời cá thể đều di truyền laị

cho đời sau, di truyền tạp nhiễm là khơng đúng

GIẢI THÍCH VỀ SỰ HÌNH THÀNH

ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI THEO

LAMARCK

Thuyết tiến hĩa theo Darwin

Đơn vị tiến hoá là cá thể

Cơ chế tiến hoá

- Biến dị cá thể : sai khác của con sinh ra so cha

mẹ hoặc cá thể cùng loài Đây là biến dị không

xác định.

- Chọn lọc nhân tạo : hai mặt song song giữ lại

biến dị có lợi và đào thải biến dị bất lợi cho nhu

cầu con người.

- Chọn lọc tự nhiên : hai mặt song song giữ lại

biến dị có lợi và đào thải biến dị bất lợi cho sinh

vật, là kết quả của dạng thích nghi nhất.

Thuyết tiến hĩa của Darwin

- Chọn lọc tự nhiên tác động thông qua đặc tính

biến dị và di truyền đã là nhân tố chính trong

quá trình hình thành đặc điểm thích nghi trên cơ

thể sinh vật

- Loài mới được hình thành dần dần qua nhiều

dạng trung gian, dưới tác dụng của chọn lọc tự

nhiên theo con đường phân ly tính trạng

- Toàn bộ sinh giới ngày nay là kết quả quá

trình tiến hóa từ một gốc chung

Thuyết tiến hĩa của Darwin

1.Ưu điểm

- Giải thích khá thành công sự hình thành đặc

điểm thích nghi của sinh vật

- Thành công trong việc xây dựng luận điểm

về nguồn gốc thống nhất của các loài

2.Khuyết điểm

- Chưa thể giải thích được nguyên nhân phát

sinh biến dị và cơ chế quá trình di truyền

SO SÁNH QUAN ĐIẾM TIẾN HÓA CỦA

LAMARCK VÀ DARWIN

Thuyết tiến hĩa hiện đại

- Được thiết lập trên cơ sở những thành tựu của

các ngành khoa học khác, như: phân loại học, cổ

sinh vật học, di truyền học, sinh thái học…

- Phân biệt 2 loại tiến hóa:

* Tiến hóa nhỏ: tiến hóa trong loài để tạo ra

loài mới

* Tiến hóa lớn: tiến hóa trên loài, tạo ra họ,

bộ, lớp…

1.Thuyết tiến hĩa tổng hợp

a.Tiến hóa nhỏ

- Đơn vị tiến hóa : Quần thể

- Nguyên nhân:

* Quá trình phát sinh đột biến

* Quá trình phát tán đột biến qua giaophối

* Sự chọn lọc các đột biến có lợi

* Sự cách ly sinh sản giữa quần thể biến

đổi với quần thể gốc

- Diễn ra trong phạm vi phân bố tương đối

hẹp, trong thời gian lịch sử tương đối ngắn, có thể

nghiên cứu bằng thực nghiệm

b.Tiến hóa lớn

- Là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên

loài

- Qui mô rộng lớn, qua thời gian địa chất rất dài, nên

không thể thực nghiệm

- Là hệ quả tiến hóa nhỏ và cả 2 đều theo cơ chế

chung

2.Thuyết tiến hĩa bằng các đột biến trung tính

- M Kimura (1971) dựa trên các nghiên cứu về

những biến đổi trong cấu trúc protein cho rằng đại đa số

các đột biến ở cấp độ phân tử là trung tính

- Thí dụ: phân tích 59 mẫu Hemoglobin,trong đó

sai khác 1 acid amin nào đó, thì có tới 43 mẫu không gây

ảnh hưởng lên cơ thể

- Kimura đề ra thuyết tiến hóa bằng các đột biến

trung tính, sự tiến hóa diễn ra bằng sự củng cố ngẫu

nhiên những đột biến trung tính, không liên quan với tác

dụng của chọn lọc tự nhiên

- Thuyết của Kimura không phủ nhận mà bổ sung

thuyết tiến hóa của Darwin

MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA

Tƣợng đài của

Quyển nguồn gốc các loài của Darwin

1 Các bằng chứng thể hiện sự tiến hóa là gì?

2 Ai là người đặt nền móng cho học thuyết tiến

I/ Bằng chứng giải phẫu so sánh

II/ Bằng chứng phôi sinh học:

III/ Bằng chứng địa lí sinh vật học:

IV/ Bằng chứng tế bào học:

CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

Bằng chứng tiến hóa là những bằng chứng nói lên mối quan hệ họ hàng giữa các loài sinh vật với nhau

Có được dựa vào sự so sánh cấu tạo giải

phẫu giữa các cơ thể sinh vật.

a/ Cơ quan tương đồng

Những cơ quan tương đồng ứng trên cơ

thể, có cùng nguồn gốc từ một cơ quan

của loài tổ tiên, ở các loài khác nhau có

thể thực hiện các chức năng khác nhau.

Xương chi trước đều được cấu tạo từ các phần:

xương cánh tay, cẳng tay, cổ tay, bàn tay và

ngón tay

 Người có thể lao động linh hoạt.

 Mèo thích nghi với việc vồ mồi.

 Cá voi thích nghi với đời sống dưới nước.

 Dơi thích nghi với đời sống bay lượn

Human Cat Whale Bat

b/ Cơ quan thoái hóa:

Cơ quan thoái hóa cũng là cơ quan tương đồng

vì chúng bắt nguồn từ một cơ quan ở một loài

tổ tiên.

CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

Kết Luận: Sự tương đồng về nhiều đặc điểm giải

phẫu giữa các loài là những bằng chứng gián

tiếp cho thấy các loài sinh vật hiện nay điều

được tiến hóa từ một tổ tiên chung.

Người có cơ quan thoái hóa

-Ruột thừa

-Nếp thịt nhỏ ở khóe mắt -Mấu tai

Hiện tượng lại giống

Người có lông bao phủ khắp mặt

Người có đuôi ( ở Hà Giang )

Bằng chứng giải phẫu so sánh

Các cơ quan ở các loài khác nhau được gọi là tương đồng nếu chúng

được bắt nguồn từ cùng một cơ quan ở loài tổ tiên mắc dù hiện tại,

các cơ quan này có thể thực hiện các chức năng rất khác nhau Cơ

quan thoái hóa cũng là cơ quan tương đồng vì chúng được bắt

nguồn từ một cơ quan ở một loài tổ tiên nhưng nay không còn

chức năng hoặc chức năng bị tiêu giảm.

Các cơ quan thực hiện các chức năng như nhau nhưng không được

bắt nguồn từ một nguồn gốc được gọi là cơ quan tương tự

Sự tương đồng về nhiều đặc điểm giải phẫu giữa các loài là những

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 đều trải qua các giai đoạn phát triển phôi

giống nhau:

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

- Phôi 1 tháng não chia 5 phần giống não cá Tim phôi

có giai đoạn 2 ngăn

- 2 tháng phôi vẫn còn cái đuôi dài

- 3 tháng các ngón chân đối diện các ngón khác

- 5-6 tháng có 1 lớp lông mịn bao phủ

CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

Phôi 18  20 ngày

Phôi 1 tháng : Khe mang ở cổ

Não chia làm 5 phần giống não cá

Tim phôi có 2 ngăn

Phôi 2 tháng vẫn còn cái đuôi dài

Nghiên cứu quá trình phát triển phôi của nhiều lớp động vật có xương

sống, vào đầu thế kỉ XIX, V.Berơ và Hêcken đã thấy các loài có đặc

điểm ở giai đoạn trưởng thành rất khác nhau lại có các giai đoạn

phát triển phôi rất giống nhau

VD: _ Phôi của cá, kì giông, rùa, gà cho tới các loài động vật có vú kể

cả người đều trải qua giai đoạn có các khe mang

_ Tim phôi trong giai đoạn phôi của các lòai động vật có vú lúc đầu

cũng có 2 ngăn như tim cá, sau đó mới phát triển thành 4 ngăn

Các loài có họ hàng càng gần gũi thì sự phát triển phôi của chúng càng

giống nhau và ngược lại.

Bằng chứng phôi sinh học

Kết luận:

Sự giống nhau trong phôi chứng tỏ các

loài có chung nguồn gốc Các loài có họ

hàng gần thì sự phát triển phôi càng giống

nhau ở giai đoạn muộn hơn.

III/ Bằng chứng địa lí sinh vật học:

a/ Khái niệm:

Địa lí sinh vật học là môn khoa học

nghiên cứu về sự phân bố của các

loài trên trái đất.

CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

b/Bằng chứng địa lí sinh vật học:

CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

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 được bắt nguồn từ

một loài tổ tiên, sau đó phát tán qua các vùng

khác Điều này cũng cho thấy sự giống nhau

giữa các loài chủ yếu là do có chung nguồn gốc

hơn là chịu sự tác động của môi trường.

Địa lí sinh vật học là môn khoa học nghiên cứu về sự

phân bố địa lí của các loài trên Trái Đất Các kết quả

nghiên cứu về sự phân bố của các loài đã diệt vong

cũng như đang tồn tại có thể cung cấp bằng chứng cho

thấy các loài sinh vật đều bắt nguồn từ tổ tiên chung

Sự gần gũi về mặt địa lí giúp các loài dễ phát tán các loài

con cháu của mình

Sự giống nhau giữa các loài sinh vật chủ yếu là do

chúng có chung một nguồn gốc hơn là do chúng sống

trong những môi trường giống nhau

Bằng chứng địa lí sinh vật học

IV/ Bằng chứng tế bào học:

- Các loài sinh vật điều sử dụng chung một

loại mã di truyền (mã bộ ba) dùng chung

20 loại acid amin.

- Phân tích trình tự các axít amin của cùng

một loại prôtêin hay trình tự các nuclêôtit

trong cùng 1 gen ở các loài khác nhau có

thể cho ta biết mối quan hệ giữa họ hàng

các loài.

- Giải phẫu: nhóm máu, bộ NST, tinh trùng, nhau thai,

kinh nguyệt… Đặc biệt người và tinh tinh giống nhau

Các lồi trong bộ Linh

trưởng Tinhtinh

Gơril a

Vượn Gibbon

Khỉ Rhezut Khỉ sĩc

Số axit amin khác so

=> Sự tương đồng về nhiều đặc điểm ở cấp độ

phân tử và cấp độ tế bào cũng cho thấy các

lồi trên trái đất điều cĩ chung tổ tiên.

Cherles darwin

Loài người hình thành từ trong kỷ thứ ba

Tổ tiên của loài người là những vượn to

sống trên cây

Nơi phát sinh của loài người là Châu Phi

Các dạng vượn người hiện nay ơ châu

phi không phải là tổ tiên trược tiếp của

người, mà chỉ có quan hệ họ hàng

I Sự tiến hoá của bộ Primates

1 Các đặc điểm chủ yếu:

• Sự vận động độc lập của mỗi ngón được tăng cường

• Biến đổi vuốt thành móng phẳng

• Phát triển khớp vai làm cho vận động được tự do theo mọi

hướng và có khuỷu tay cho vận động quay.

• Giữ 5 ngón chân hoạt động ở bàn chân

• Thị giác lộ ra và phát triển nhìn nổi

• Phát triển các đệm xúc giác nhạy cảm ở đầu ngón

• Sự phát triển bộ não, đặc biệt là vỏ não

2 Nhánh tiến hoá chủ yếu của nhóm Primates:

Anthropoids 20 triệu năm

Vị trí phân loại loài người :

Bằng chứng về nguồn gốc động vật của loài người

1 Bằng chứng giải phẫu so

sánh

Cấu tạo cơ thể người rất

giống cấu tạo chung của động

như: có lông mao, có vú, đẻ con,

nuôi con bằng sữa, Sự sáp xếp

các nội quan, hình thái cấu tạo

của mỗi cơ quan về căn bản là

giống nhau

Các nghiên cứu phôi sinh học so sánh cho thấy phôi

người phát triển qua các giai đoạn đầu có đặc điểm

hình thái rất giống với phôi các loài động vật có

xương sống

2 Bằng chứng phôi sinh học

18 – 20 ngày

1 tháng

 Hình thái cơ thể, bộ xương, bộ răng,

 Nhóm máu (Loài vượn to cũng có 4

nhóm máu:

O, A, B và AB)

 haemoglobin người giống y hệt vượn

chimpanze, chỉ khác Gorilla ở 2 axit

amin

 Bộ gen của người và Chimpanze

giống nhau tới 99%, có sự khác nhau

căn bản là các gen điều hoà.

So sánh giữa người và vượn người

Giống nhau:

Tư thế đi của người thẳng, vượn thì

đi lom khom

Đa số thống nhất là dạng người đầu tiên ra

đời từ 8 đến 10 triệu năm trước

b) Địa điểm xuất hiện

Chủ yếu ở Châu Phi

Các biến đổi sinh học chủ yếu

a) Mất đuôi

Cái đuôi đã biên mất cách đây khoảng 20-30

triệu năm (biến đổi này đã có từ trước khi có sự tách

nhánh giữa khỉ tân và cựu lục địa

b) Đứng thẳng

Cuối năm 1974 đã tìm được mẫu

xương cổ nhất , đó là xương 1

người phụ nữ được đặt tên là lucy

(khoảng 35 triệu năm) và đã có

dáng đứng thẳng

c) Sự biến đổi nhanh của sọ não

Trong vòng 4 triệu năm, khối lượng

KL não:450cm3

Chưa có công cụ

LĐ

Homo sapiens

( người thông minh)

Homo sapiens sapiens (người hiện đại)

Răng nhỏ hơn Homo

Từ 40,000 năm

Công cụ hoànthiện và đa dạnghơn

Có nghệ thuậtthẩm mỹ

 Có tính huyền

bí và truyền