Bài 26 học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại

Các nhân tố tiến hoá- Quần thể sẽ không tiến hóa nếu quần thể đạt trạng thái cân bằng tần số alen không đổi.. Các NTTH gồm có: + Đột biến + Di - nhập gen + Chọn lọc tự nhiên + Các yế

 Hạn chế của học thuyết tiến hóa cổ điển:

- Chưa phân biệt được biến dị di truyền với biến dị không di truyền

- Chưa hiểu rõ nguyên nhân phát sinh và cơ chế di truyền các biến dị

- Chưa hiểu rõ cơ chế, tác dụng của ngoại cảnh và của chọn lọc tự nhiên

- Chưa thấy được vai trò của sự cách li đối với việc hình thành loài…

HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ TỔNG

HỢP HIỆN ĐẠI

Bài 26

 Dựa trên sự tổng hợp các thành tựu lí thuyết: di truyền học, phân loại học, sinh thái học, địa lí sinh vật học, cổ sinh vật học

 Tới những năm 40/XX học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại đã ra đời và luôn được bổ sung hoàn thiện.

 Vấn đề trung tâm của thuyết tiến hóa là sự biến đổi các loài, hình thành loài mới → Làm sáng tỏ

cơ chế tiến hóa

I Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hoá

1 Tiến hoá nhỏ và tiến hoá lớn

Nội dung Tiến hóa nhỏ Tiến hóa lớn

Là quá trình làm xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài

Phạm vi phân bố hẹp

Rất dài (hàng triệu năm)Hình thành loài mới

Quy mô rộng lớnTương đối ngắn

→ các đơn vị p/loại trên loài: chi, họ, bộ, lớp, ngành, giới

Phân biệt TH nhỏ và TH lớn?

Phân biệt TH nhỏ và TH lớn?

Loài ban đầu:

CTDT của QT

ban đầu

Thay đổi TPKG

CTDT mới thích nghi Loài mới

CLTN Cách ly sinh sản

Sơ đồ mối quan hệ giữa các giai đoạn của tiến hóa nhỏ:

I Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hoá

Vì sao quần thể là đơn vị tiến hóa cơ sở mà không nói cá thể hoặc loài ?

Cá thể không thể là đv TH vì: mỗi cá thể chỉ có 1 kg, đời sống cá thể ngắn Khi kg biến đổi, nếu chết hoặc bất thụ → không còn ý nghĩa

Loài không là đv TH: trong tự nhiên loài tồn tại thành những

qt cách li tương đối với nhau, phân biệt về thành phần kiểu gen, và hệ gen của loài là hệ gen kín (không trao đổi) → hạn chế khả năng cải biến thành phần kg của loài

QT là đ/v TH cơ sở vì:

-Là đơn vị sinh sản của loài và tồn tại thực trong tự nhiên

-Có tính toàn vẹn trong không gian và thời gian (cấu trúc DT ổn định, cách li với quần thể lân cận).

-QT có khả năng trao đổi, biến đổi vốn gen theo hướng khác nhau

Vì sao quần thể là đơn vị tiến hóa cơ sở mà không nói cá thể hoặc loài ?

I Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hoá

QT 2 - P : AA x AA Gp: A A  a

Theo quan niệm hiện đại về tiến hóa thì quần thể nào

có khả năng tiến hóa? Vì sao?

2 Nguồn biến dị di truyền của quần thể

I Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hoá

P: AA x AA Gp: A A  a

F1: A a

F1 x F1: A a x A a

G F1: A, a A, a

F2: 1AA : 2A a : 1aa

- Biến dị di truyền là nguồn

nguyên liệu cho tiến hoá.

- Nguyên nhân?:

+ Do Đột biến → biến dị sơ cấp,

qua quá trình giao phối tạo nên

các biến dị tổ hợp (biến dị thứ

cấp)

+ Sự di chuyển của các cá thể

(giao tử) từ các quần thể khác

Theo quan điểm hiện đại nguồn

nguyên liệu tiến hóa là gì?

2 Nguồn biến dị di truyền của quần thể

I Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hoá

Trong 2 loại biến dị: đột biến gen và đột biến NST thì loại nào

là nguyên liệu chủ yếu của tiến hóa? Vì sao?

Nguyên liệu chủ yếu là đột biến gen vì:

- Đột biến gen ít ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và khả năng sinh sản (đa số ĐBG là trung tính, mức độ gây hại phụ thuộc và tổ hợp gen chứa chúng và điều kiện môi trường)

+ ĐBG phổ biến hơn đột biến NST (tần số đột biến nhỏ nhưng

số lượng gen lớn, số lượng cá thể nhiều nên số lượng alen đột biến được phát sinh trong mỗi thế hệ là rất lớn)

II Các nhân tố tiến hoá

- Quần thể sẽ không tiến hóa nếu quần thể đạt trạng thái cân bằng (tần số alen không đổi) Quần thể chỉ tiến hóa

khi thành phần kiểu gen (cấu trúc di truyền) được biến

đổi qua các thế hệ.

Các NTTH gồm có: + Đột biến

+ Di - nhập gen + Chọn lọc tự nhiên

+ Các yếu tố ngẫu nhiên + Giao phối không ngẫu nhiên

Khi nào quần thể có thể tiến hóa được?

Khi nào quần thể có thể tiến hóa được?

Vậy có những nhân tố nào làm thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể?

Nhân tố Đặc điểm Hệ quả

-Cung cấp nguồn biến

dị sơ cấp cho quá trình tiến hoá

- Làm thay đổi thành phần KG của QT theo hướng tăng đồng hợp và giảm dị hợp.

- Làm nghèo vốn gen của quần thể, giảm sự

đa dạng di truyền

-Trực tiếp tác động lên KH, gián tiếp biến đổi tần số KG, → biến đổi tần số alen của QT.

-Là nhân tố quy định chiều hướng tiến hoá của sinh giới

-lan truyền gen từ QT này → QT khác, thay đổi TS alen, TPKG

-Thay đổi tần số alen không theo một chiều hướng xác định -Loại bỏ cả alen có lợi khỏi QT.

-Làm nghèo vốn gen của quần thể, giảm sự

đa dạng di truyền

-Tăng sự đa dạng di truyền của quần thể

Vì sao đột biến xuất hiện với tần số thấp nhưng lại là nhân tố tiến hóa ?

Tần số đột biến đối với từng gen

riêng lẻ rất thấp (10-6 -10-4) nhưng

trong cơ thể có nhiều gen, mỗi quần

thể có nhiều cá thể nên số lượng alen

đột biến được phát sinh trong quần

thể ở các thế hệ là rất nhiều

II Các nhân tố tiến hoá

1 Nhân tố đột biến

Mức độ thay đổi tần số alen và thành phần Kg do di - nhập gen phụ thuộc vào yếu tố nào?

II Các nhân tố tiến hoá

- CLTN thực chất là quá trình phân hoá khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau

 Tốc độ thay đổi phụ thuộc:

- Alen chịu tác động: (nếu là chống alen trội thì thay đổi tần số alen nhanh) hay (nếu là chống lại alen lặn thì chậm)

- Tốc độ sinh sản

- Quần thể là đơn bội hay lưỡng bội

3 Chọn lọc tự nhiên

II Các nhân tố tiến hoá

Tốc độ thay đổi tần số alen của quần thể dưới tác động của CLTN còn phụ thuộc vào yếu tố nào?

Tại sao CLTN làm thay đổi tần số alen của quần thể vi khuẩn nhanh hơn so với ở quần thể sinh vật nhân thực lưỡng bội?

Quần thể vi khuẩn: có hệ gen là đơn bội nên các gen đột biến biểu hiện ngay ra kiểu hình và sinh sản nhanh nên các gen quy định các đặc điểm thích nghi được tăng nhanh trong quần thể

3 Chọn lọc tự nhiên

II Các nhân tố tiến hoá

Các hình thức chọn lọc tự nhiên:

Chọn lọc ổn địnhChọn lọc vận động Chọn lọc phân li

Các yếu tố ngẫu nhiên: thiên tai, bão, lũ, động đất, cháy rừng…

4 Các yếu tố ngẫu nhiên

 Đặc điểm:

- Với quần thể có kích thước càng nhỏ thì yếu tố ngẫu nhiên

càng dễ làm thay đổi tần số alen của quần thể và ngược lại

- Thay đổi tần số alen không theo một chiều hướng nhất định

II Các nhân tố tiến hoá

4 Các yếu tố ngẫu nhiên

Các yếu tố ngẫu nhiên tác động lên quần thể sinh vật có đặc điểm gì?

Tại sao những loài vật bị con người săn bắt hoặc khai thác quá mức giảm mạnh về số lượng cá thể lại dễ bị tuyệt chủng?

số lượng cá thể giảm quá mức gây biến động di truyền, làm nghèo vốn gen cũng như làm biến mất một số gen có lợi trong

-Gồm: giao phối cận huyết, tự

thụ phấn hoặc giao phối có

chọn lọc

-Là kiểu giao phối trong đó

các nhóm cá thể có kiểu hình

nhất định thích giao phối với

nhau hơn là giao phối với

nhóm các cá thể có kiểu hình

khác

II Các nhân tố tiến hoá

5 Giao phối không ngẫu nhiên

 Các nhân tố tiến hóa thúc đẩy sự hình thành loài mới

có đặc điểm gì?

III Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi

Mùa nóng: chúng có bộ lông

màu sẫm, thưa

Mùa lạnh: chúng có bộ lông

trắng, dày

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

1 Thích nghi kiểu hình và thích nghi kiểu gen

Thích nghi kiểu hình

Là sự phản ứng của cùng một kiểu gen thành những kiểu hình khác nhau trước những thay đổi của môi trường.

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

1 Thích nghi kiểu hình và thích nghi kiểu gen

Thích nghi kiểu gen

Là sự hình thành những đặc điểm đặc trưng cho

loài

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

2 Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi

Sự hình thành loài sâu ăn rau có màu xanh

ưu thế, con cháu ngày càng đông

Sinh sản kém, con cháu giảm dần và bị tiêu diệt

Sâu có màu xanh

Nguyên nhân CLTN Nội dung CLTN Kết quả

CLTN

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

2 Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi

Sự hình thành loài bướm đen vùng công nghiệp

 Chọn lọc tự nhiên đóng vai trò sàng lọc và làm tăng số lượng

cá thể có kiểu hình thích nghi tồn tại sẵn trong quần thể cũng như tăng cường mức độ thích nghi của các đặc điểm bằng cách tích lũy các alen tham gia quy định các đặc điểm thích nghi.

(Sâu giả dạng Rắn)

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

2 Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi

 Quá trình hình thành quần thể thích nghi nhanh hay chậm phụ thuộc và mức độ sinh sản, khả năng phát sinh và tích lũy các đột biến của loài cũng như phụ thuộc vào áp lực của CLTN.

VD: Sự tăng cường sức đề kháng của sâu bọ và vi khuẩn

 DDT là loại thuốc diệt ruồi, muỗi có hiệu lực rất mạnh.

 Năm 1950, ở Nga dùng DDT diệt được 95% số ruồi

 Năm 1953, dùng DDT chỉ diệt được 5- 10% số ruồi.

Thí nghiệm: phun DDT lần đầu tiên vào các dòng ruồi giấm (trước

đó các dòng ruồi này chưa hề tiếp xúc với DDT).

→ Kết quả: tỷ lệ sống sót ở các dòng khác nhau là khác nhau, biến thiên từ 0% - 100%.

Nhưng trong những lần tiếp theo, hiệu quả tiêu diệt giảm hẳn do sâu bọ, vi khuẩn “nhờn thuốc”

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

3 Sự hợp lí tương đối của đặc điểm thích nghi

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

3 Sự hợp lí tương đối của đặc điểm thích nghi

Giả sử tính kháng DDT do các gen lặn a, b, c tác động cộng gộp Hãy phân tích sơ đồ sau:

AABBCC aabbCc aabbcc

DDT tăng Đột biến mới

QT gốc đã xuất hiện gen lặn a, b

sản tốt ở MT có DDT, còn ở môi trường không có DDT thì lại kém

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

III Sự hợp lí tương đối của đặc điểm thích nghi

Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính chất tương đối: vì trong môi trường này có thể là thích nghi nhưng ở môi trường khác thì có thể lại không thích nghi

Câu 1: Quần thể được xem là đơn vị tiến hoá vì:

A Thường xuyên xảy ra sự giao phối tự do giữa các cá thể trong quần thể

B Sự giao phối tự do làm vốn gen trong quần thể trở nên đa dạng, phong phú

C Là đơn vị chọn lọc của quá trình chọn lọc tự nhiên

D Cả A, B và C đều đúng

TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM SAU

Câu 2: Tại sao ĐBG thường có hại cho cơ thể sinh vật

nhưng vẫn có vai trò quan trọng trong quá trình tiến hoá?

I Tần số ĐBG trong tự nhiên là không đáng kể nên tần số alen ĐB có hại là rất thấp

II Gen ĐB có thể có hại trong môi trường này nhưng lại có thể vô hại hoặc có lợi trong môi trường khác

III Gen ĐB có thể có hại trong tổ hợp gen này nhưng lại có thể vô hại hoặc có lợi trong tổ hợp gen khác

IV ĐBG thường có hại nhưng nó thường tồn tại ở trạng thái

dị hợp tử nên không gây hại

Câu trả lời đúng nhất là:

A I và II B II và III C III và IV D I và III

TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM SAU

Câu 3: Nhân tố tiến hoá chỉ làm thay đổi thành phần

kiểu gen mà không làm thay đổi tần số alen của quần thể là:

A Đột biến và di - nhập gen

B Chọn lọc tự nhiên

C Giao phối không ngẫu nhiên

D Biến động di truyền (phiêu bạt di truyền)

Câu 4: Nhân tố quy định chiều hướng tiến hoá là:

A Đột biến và di - nhập gen

B Chọn lọc tự nhiên

C Biến động di truyền (phiêu bạt di truyền)

D Giao phối không ngẫu nhiên

TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM SAU