Lý thuyết CLTN: Nhân tố tiến hóa - Biến dị cá thể - Chọn lọc tự nhiên Cơ chế hình thành các đặc điểm thích nghi - Biến dị cá thể phát sinh trong quá trình sinh sản.. - CLTN đã phân hóa k
Trang 1Chuyên đề: NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN
HÓA Tổng số tiết: 05 Phần I: Tóm tắt kiến thức cơ bản (2 tiết)
I Những luận điểm cơ bản của học thuyết Đacuyn:
1 Lý thuyết CLTN:
Nhân tố
tiến hóa
- Biến dị cá thể
- Chọn lọc tự nhiên
Cơ chế hình
thành các
đặc điểm
thích nghi
- Biến dị cá thể phát sinh trong quá trình sinh sản
- CLTN đã phân hóa khả năng sống sót của các
cá thể mang biến dị, đào thải những cá thể kém thích nghi, bảo tồn và phát triển những cá thể thích nghi với điều kiện sống
- Qua nhiều thế hệ dần dần hình thành nên các đặc điểm thích nghi
Sự hình
thành loài
mới
- Loài mới được hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian, dưới tác dụng của CLTN, theo con đường phân ly tính trạng
Nguồn gốc
các loài
- Các loài sinh vật hiện nay trên trái đất đều được bắt nguồn từ tổ tiên chung
Chiều
hướng tiến
hóa
- Sinh giới tiến hóa theo 3 chiều hướng cơ bản là:
+ Ngày càng đa dạng và phong phú + Tổ chức ngày càng cao
+ Thích nghi ngày càng hợp lý
Đóng góp
và tồn tại
- Đóng góp:
+ Phát hiện được vai trò sáng tạo của CLTN + Là người đưa ra thuyết CLTN để lý giải các vấn đề thích nghi, hình thành loài mới và
nguồn gốc các loài
+ Phân biệt được 2 hình thức biến dị: BD cá
Trang 2thể phát sinh trong quá trình sinh sản (di truyền), biến dị đồng loạt phát sinh do tác động của ngoại cảnh (không DT ít có ý nghĩa đối với tiến hóa)
- Tồn tại:
+ Do trình độ đương thời nên ông chưa hiểu biết đầy đủ về các nhân tố tiến hóa
+ Chưa làm rõ được cơ chế phát sinh các biến
dị và cơ chế di truyền các biến dị
2 So sánh CLNT và CLTN:
Nội
dung
Khái
niệm
Là sự chọn lọc do con người tiến hành, tích lũy những biến dị (ở sinh vật)
có lợi đối với con người, đào thải những biến dị không có lợi đối với con người
Là quá trình tích lũy những BD có lợi, đào thải những BD có hại cho bản thân sinh vật
Tính
chất
Do con người tiến hành, vì mục đích của con người
Diễn ra trong tự nhiên
Nội
dung
Tích lũy những biến dị có lợi, đào thải những biến dị không có lợi đối với con người
Tích lũy những BD có lợi, đào thải những BD
có hại cho bản thân sinh vật
Động
lực
Nhu cầu, thị hiếu khác nhau của con người
Đấu tranh sinh tồn của sinh vật
Dựa
trên cơ
sở
Tính biến dị và di truyền của sinh vật
Tính biến dị và di truyền của sinh vật
Kết
quả
Vật nuôi và cây trồng phát triển theo hướng có lợi đối với con người, mỗi loài
Sinh vật thích nghi với điều kiện sống
Trang 3thích nghi với một nhu cầu nhất định
Vai trò - Quy định chiều hướng
biến đổi các giống vật nuôi, cây trồng
- Giải thích vì sao vật nuôi, cây trồng thích nghi cao độ với nhu cầu của con người
Nhân tố chính quy định hướng, tốc độ biến đổi của sinh vật trên quy mô rộng lớn
và lịch sử lâu dài, quá trình phân ly tính trạng
đã dẫn tới hình thành nhiều loài mới từ một loài ban đầu
II Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại.
1 Quan niệm tiến hóa và nguồn nguyên liệu tiến
hóa.
a Phân biệt tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn.
Là quá trình làm biến
đổi tần số alen và thành
phần KG của QT, hình
thành loài mới
Quần thể là đơn vị tiến
hóa cơ sở
Là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài (chi, họ, bộ, lớp, ngành)
Thời gian ngắn, quy
mô nhỏ (QT)
Thời gian dài (hàng triệu năm), quy
mô lớn
Có thể nghiên cứu bằng
thực nghiệm
Không thể nghiên cứu bằng thực nghiệm mà bằng các tài liệu cổ sinh vật học, giải phẫu so sánh, địa lí sinh vật học
b Nguồn biến dị di truyền của QT:
- Nguồn biến dị sơ cấp: ĐBG, ĐB NST Trong đó ĐBG
là nguồn nguyên liệu chủ yếu của tiến hóa
- Nguồn biến dị thứ cấp: Biến dị tổ hợp
2 Các nhân tố tiến hóa.
Trang 4- Các nhân tố tiến hóa làm biến đổi tần số alen và thành phần KG của QT
- Đột biến:
+ ĐB làm biến đổi tần số alen và thành phần KG của QT
+ Tần số ĐBG ở từng gen thường rất nhỏ (khoảng 10-6 đến 10-4), vì vậy ĐBG làm thay đổi tần số alen và thành phần KG của QT rất chậm, không đáng kể
+ ĐBG có vai trò quan trọng trong việc cung cấp
nguyên liệu cho tiến hóa vì nó là nguồn phát sinh các BDDT của QT, ĐB cung cấp nguồn BD sơ cấp qua giao phối tạo nên nguồn BD thứ cấp vô cùng phong phú cho tiến hóa
- Di – nhập gen:
+ Sự trao đổi cá thể hoặc giao tử giữa các quần thể gọi
là di-nhập gen (dòng gen)
+ Di-nhập gen làm biến đổi tần số alen và thành phần
KG của QT
+ Di gen làm nghèo vốn gen của QT, nhập gen làm
phong phú vốn gen của QT
- CLTN:
+ CLTN là nhân tố tiến hóa có hướng: CLTN tác động trực tiếp lên KH, thông qua đó tác động đến KG làm biến đổi tần số alen và thành phần KG của QT Khi môi trường thay đổi theo một hướng xác định thì CLTN làm biến đổi tần số alen theo hướng xác định
+ Thực chất CLTN là quá trình phân hóa khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể với những KG khác nhau trong QT
+ CLTN đóng vai trò sàng lọc làm tăng số lượng cá thể
có KH thích nghi tồn tại sẵn trong QT cũng như làm tăng cường độ thích nghi bằng cách tích lũy các alen quy định các đặc điểm thích nghi dẫn đến hình thành
Trang 5các QT có nhiều cá thể mang các KG quy định các đặc điểm thích nghi với MT
+ CLTN quy định nhịp điệu tiến hóa làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm tùy thuộc vào chọn lọc chống lại alen trội (nhanh) hay chọn lọc chống lại alen lặn
(chậm)
- Các yếu tố ngẫu nhiên:
+ Sự biến đổi tần số alen và thành phần KG của QT bới các yếu tố ngẫu nhiên gọi là biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền
+ Thường xảy ra với QT có kích thước nhỏ
+ Có đặc điểm:
+) Tần số alen thay đổi theo hướng không xác định
+) Một alen nào đó dù có lợi cũng có thể bị loại bỏ hoàn toàn và một alen có hại cũng có thể trở nên phổ biến trong QT
+) Một QT có KT lớn do các yếu tố ngẫu nhiên làm giảm kích thước QT một cách đáng kể thì các cá thể sống sót có thể có vốn gen khác biệt hẳn với QT ban đầu
+ Làm nghèo vốn gen của QT, giảm sự đa dạng DT
- Giao phối không ngẫu nhiên (tự thụ phấn, giao phối gần, giao phối có chọn lọc):
+ Không làm thay đổi tần số alen, làm thay đổi tần số
KG của QT theo hướng tăng dần số KG đồng hợp tử, giảm dần số KG DHT
+ Làm nghèo vốn gen của QT, giảm sự đa dạng DT
3 Loài:
a Loài sinh học:
- Loài giao phối là một hoặc một nhóm QT:
+ Có những tính trạng chung về hình thái, sinh lý
+ Có khu phân bố xác định
Trang 6+ Có khả năng giao phối, sinh ra đời con có sức sống,
có khả năng sinh sản
+ Cách ly sinh sản với các nhóm quần thể khác loài
- Ở các loài SV vô tính, đơn tính sinh, tự phối thì loài chỉ mang 2 đặc điểm đầu
- Các tiêu chuẩn để phân biệt loài thân thuộc:
+ Tiêu chuẩn hình thái
+ Tiêu chuẩn địa lý – sinh thái
+ Tiêu chuẩn sinh lý – hóa sinh
+ Tiêu chuẩn cách ly sinh sản (tiêu chuẩn chính xác nhất)
b Cơ chế cách ly sinh sản giữa các loài:
- Cách ly trước hợp tử: cách ly nơi ở, cách ly tập tính, cách ly thời gian, cách ly cơ học
- Cách ly sau hợp tử: Ngăn cản tạo ra con lai, ngăn cản tạo ra con lai hữu thụ
4 Quá trình hình thành loài
a Bản chất của quá trình hình thành loài mới là quá
trình lịch sử cải biến thành phần KG của QT ban đầu theo hướng thích nghi, tạo ra KG mới cách ly sinh sản với quần thể gốc
b Hình thành loài khác khu vực địa lý
- Khái niệm: Cách li địa lí là những trở ngại về mặt địa
lí như núi, sông, biển, … ngăn cản các cá thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau
- Vai trò: Cách li địa lí góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa
– Đặc điểm:
+ Hình thành loài mới bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra với các loài động vật có khả năng phát tán mạnh
Trang 7+ Hình thành loài mới bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra một cách chậm chạp qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp
+ Quần đảo có các điều kiện lí tưởng để một loài phát sinh thành nhiều loài khác nhau
+ Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi, nhưng quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến quá trình hình thành loài mới
c Hình thành loài cùng khu vực địa lý
- Hình thành loài bằng cách li tập tính:
+ VD (sgk)
+ Cơ chế: Các cá thể của 1 quần thể do đột biến có được kiểu gen nhất định làm thay đổi một số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối thì các cá thể đó có xu hướng giao phối với nhau tạo nên quần thể cách li với quần thể gốc ->cách li sinh sản -> loài mới
- Hình thành loài bằng cách li sinh thái:
+ VD (sgk)
+ Cơ chế: Hai quần thể của cùng một loài sống trong 1 khu vực địa lí nhưng ở 2 ổ sinh thái khác nhau ít gặp gỡ
và giao phối với nhau-> cách li sinh sản -> hình thành loài mới
+ Lưu ý: thường gặp ở những loài động vật và thực vật
ít di chuyển
- Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa kèm đa bội hóa:
+ Cơ chế: lai xa kèm đa bội hóa -> loài mới
+ VD: Thí nghiệm của kapetrenco (sgk)
Phần II: Luyện tập (1 tiết)
I Câu hỏi tự luận.
1 Vì sao ĐBG được xem là nguồn nguyên liệu chủ yếu
của quá trình tiến hóa?
2 Tại sao quần thể được coi là đơn vị tiến hóa cơ sở?
Trang 83 Vì sao ĐBG là nguyên liệu sơ cấp còn BDTH là
nguyên liệu thứ cấp?
4 So sánh quan niệm của Đacuyn và quan niệm hiện đại về CLTN
II Đáp án
1 ĐBG được xem là nguồn nguyên liệu chủ yếu của quá trình tiến hóa vì:
- Giá trị thích nghi của một ĐBG có thể thay đổi tủy sự tương tác trong từng loại tổ hợp gen, tùy sự thay đổi của môi trường
- Phần lớn ĐBG là lặn, khi mới phát sinh chúng tồn tại trong KG dị hợp tử không biểu hiện ngay ra KH
- Tần số ĐBG ở từng gen thường rất nhỏ nhưng trong
cá thể có rất nhiều gen nên tần số ĐBG lớn hơn ĐB NST
- ĐBG là những biến đổi nhỏ nên ít gây ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức sống và sinh sản của SV so với
ĐB NST
2 Quần thể được coi là đơn vị tiến hóa cơ sở vì:
- QT là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên
- Các cá thể trong QT tuy khác nhau về KH và KG
nhưng QT vẫn có tính toàn vẹn về mặt di truyền, phân biệt với QT khác trong loài bởi những dấu hiệu đặc
trưng, chủ yếu về tần số tương đối của các alen về một hoặc một số gen
- Giữa các QT trong loài vẫn trao đổi vốn gen với nhau được dẫn đến cấu trúc di truyền có thể biến đổi qua các thế hệ
3 ĐBG là nguyên liệu sơ cấp còn BDTH là nguyên liệu thứ cấp vì:
- ĐBG làm xuất hiện các alen mới (thường ở trạng thái lặn) tồn tại trong KG dị hợp tử
Trang 9-> không biểu hiện thành KH, qua giao phối tạo nên các BDTH (biểu hiện thành KH) -> CLTN mới tác động được
4 So sánh quan niệm của Đacuyn và quan niệm hiện đại về CLTN
Nội dung Quan niệm của
Đacuyn
Quan niệm hiện đại
Nguyên
liệu của
CLTN
Biến dị cá thể xuất hiện trong quá trình sinh sản
- ĐB, BDTH
Đơn vị tác
động của
CLTN
Cá thể Chủ yếu là cá thể,
quần thể
Thực chất
của CLTN
phân hóa khả năng sống sót của các
cá thể trong quần thể
phân hóa khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể với những KG khác nhau trong QT
Kết quả Sự sống sót của
các cá thể thích nghi nhất
Sự tồn tại của các quần thể thích nghi
Vai trò CLTN là nhân tố tiến hóa cơ bản nhất, xác
định chiều hướng và nhịp điệu tích lũy các biến dị
Phần III: Câu hỏi trắc nghiệm theo chuyên đề (2 tiết)
Câu 1(NB): Nhân tố chính quy định chiều hướng biến
đổi các giống vật nuôi và cây trồng là
A sự phân ly tính trạng trong loài
B sự thích nghi cao độ với một nhu cầu của con người
C các biến dị cá thể xuất hiện phong phú ở vật nuôi và cây trồng
Trang 10D quá trình chọn lọc nhân tạo.
Câu 2(NB): Theo Đacuyn thực chất của chọn lọc tự
nhiên là sự phân hóa khả năng
A biến dị của các cá thể trong loài
B sinh sản của các cá thể trong quần thể
C sống sót của các cá thể trong quần thể
D sống sót và sinh sản của các cá thể trong quần thể
Câu 3(NB): Theo quan niệm của Đacuyn, nhân tố
chính quy định chiều hướng và tốc độ biến đổi các loài trong tự nhiên là
A chọn lọc nhân tạo B chọn lọc tự nhiên
C biến dị cá thể D biến dị xác định
Câu 4 (NB): Theo quan niệm của Đacuyn, đơn vị tác
động của chọn lọc tự nhiên là
A cá thể B quần thể C giao tử
D nhiễm sắc thể
Câu 5 (NB): Giải thích mối quan hệ giữa các loài,
Đacuyn cho rằng các loài
A là kết quả của quá trình tiến hoá từ rất nhiều nguồn gốc khác nhau
B là kết quả của quá trình tiến hoá từ một nguồn gốc chung
C được biến đổi theo hướng ngày càng hoàn thiện nhưng có nguồn gốc khác nhau
D đều được sinh ra cùng một thời điểm và đều chịu sự chi phối của chọn lọc tự nhiên
Câu 6 (NB): Theo quan niệm hiện đại, nhân tố cung
cấp nguồn biến dị sơ cấp cho quá trình tiến hóa là
A đột biến B chọn lọc tự nhiên
C các yếu tố ngẫu nhiên D giao phối không ngẫu nhiên
Trang 11Câu 7(NB): Theo quan niệm hiện đại, nhân tố cung cấp
nguồn biến dị thứ cấp cho quá trình tiến hóa là
A đột biến B chọn lọc tự nhiên
C các yếu tố ngẫu nhiên D giao phối
Câu 8 (NB): Kết quả của quá trình tiến hóa nhỏ là hình
thành
A các chi, các họ mới B quần thể mới trong loài
C các đơn vị phân loại trên loài D loài mới
Câu 9 (NB): Hai quần thể được phân hóa từ quần thể
ban đầu sẽ chắc chắn trở thành 2 loài khác nhau khi giữa chúng xuất hiện dạng cách ly
A tập tính B sinh thái C sinh sản
D địa lý
Câu 10 (NB): Theo quan niệm hiện đại, quá trình hình
thành loài mới
A chỉ diễn ra khi môi trường sống thay đổi, quần thể hoặc loài ban đầu chịu áp lực của các tác nhân gây đột biến
B là một quá trình lịch sử, chịu sự chi phối của ba nhân
tố là thường biến, biến dị tở hợp và các cơ chế cách li
C bằng con đường lai xa và đa bội hóa là phương thức chủ yếu nhất ở mọi loài sinh vật
D là quá trình cải biến thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu theo hướng thích nghi tạo ra kiểu gen mới cách ly sinh sản với quần thể gốc
Câu 11 (NB): Nếu hai quần thể của cùng một loài sống
trong cùng một khu vực địa lý nhưng ở hai ổ sinh thái khác nhau thì sau một thời gian cũng có thể dẫn đến cách ly sinh sản và hình thành loài mới Đây là con đường hình thành loài
Trang 12A nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa B khác khu vực địa lý
C bằng cách ly tập tính D bằng cách ly sinh thái
Câu 12 (NB): Các cá thể thuộc các loài khác nhau có
thể có cấu tạo cơ quan sinh sản khác nhau nên chúng không thể giao phối với nhau Đây là dạng cách ly
A nơi ở B tập tính C cơ học D thời gian
Câu 13 (TH): Theo Đacuyn, chọn lọc dựa trên cơ sở:
1 : di truyền 2 : biến dị 3 : đột biến
4 : phân li tính trạng
Phát biểu đúng là:
1,2,3,4
Câu 14 (TH): Một alen mới có thể xuất hiện trong một
quần thể nhờ các quá trình nào sau đây?
A Đột biến, giao phối B Chọn lọc tự nhiên, giao phối
C Đột biến, nhập cư D Chọn lọc tự nhiên, nhập cư
Câu 15(TH): Theo quan niệm hiện đại, có bao nhiêu
phát biểu sau đây đúng khi nói về chọn lọc tự nhiên? (1) Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu gen, qua đó làm thay đổi tần số alen của quần thể
(2) Chọn lọc tự nhiên thực chất là quá trình phân hóa khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể với những kiểu gen khác nhau trong quần thể
(3) Chọn lọc tự nhiên chống lại alen lặn làm thay đổi tần số alen chậm hơn so với chọn lọc tự nhiên chống lại alen trội
(4) Chọn lọc tự nhiên không bao giờ đào thải hết alen trội ra khỏi quần thể