Ôn tập sinh hsg tien hoa (1)

Chuyên đề : Tiến hoá Chương Bằng chứng tiến hóa Chương Nguyên nhân chế tiến hóa Chương Sự phát sinh phát triển sống trái đất CHUYÊN ĐỀ TIẾN HÓA CHƯƠNG I BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA Người soạn: Nguyễn Thị Năm – THPT Chuyên Hưng Yên A- Mục tiêu: Sau học xong chuyên đề này, học sinh phải: Về kiến thức: - Trình bày dạng hóa thạch, cách xác định tuổi hóa thạch ứng dụng chứng hóa thạch việc xác định chủng loại phát sinh - Phân tích vai trị chứng giải phẫu so sánh (cơ quan tương đồng, quan tương tự, quan thối hóa) Giải thích phơi sinh học so sánh chứng tiến hóa - Giải thích vai trị chứng địa lý sinh vật học - Phân tích vai trị chứng tế bào học sinh học phân tử Về kĩ năng: Sưu tầm tư liệu chứng tiến hóa B- Cơ sở lý thuyết: I – Bằng chứng cổ sinh vật học Khái niệm dạng hóa thạch - Hóa thạch di tích sinh vật thuộc thời đại trước để lại lớp đất đá - Các dạng hóa thạch:……… Hóa thạch hoa cúc Phương pháp xác định tuổi hóa thạch - Hóa thạch sâu bọ hổ phách Phương pháp xác định tuổi tương đối: Dựa vào tuổi lớp đấp đá chứa hóa thạch, người ta xác định tuổi chúng - Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối: sử dụng đồng vị phóng xạ U235 C14 Ý nghĩa việc nghiên cứu chứng cổ sinh vật học Các chứng cổ sinh vật học (các hóa thạch) xem chứng tiến hóa trực tiếp Căn vào chúng người ta chứng minh: - Các sinh vật xuất cách liên tục theo thời gian, từ đơn giản đến phức tạp Cơ chế hình thành lồi ngựa giải thích dựa hóa thạch Sự xuất cuả sinh vật theo cấp độ từ giản đơn đến phức tạp theo tuổi lớp đất đá 136 - Các hóa thạch sử dụng để nghiên cứu chủng loại phát sinh sinh vật Các loài sinh vật tồn có gián đoạn đặc tính hình thái Do đơi khó thiết lập chủng loại phát sinh Tuy nhiên, người ta lại tìm dạng hóa thạch vị trí trung gian chuyển tiếp Từ chủng loại phát sinh thiết lập hồn thiện Ví dụ:Hóa thạch loài chim cổ Achaeopteryx coi chứng trục tiếp chứng minh nguồn gốc chung bò sát chim Loại chim có kích thước bồ câu lớn, thân có lơng vũ chi trước dạng cánh Bốn ngón cánh rời có tận vuốt Sọ nói chung kiểu chim khơng có mỏ Hàm mang nhiều dạng nón Sau hết cột sống tận đuôi dài phủ lơng vũ gồm đốt sống có cấu tạo rõ rệt II- Bằng chứng giải phẫu học so sánh: - Giải phẫu học so sánh môn khoa học nghiên cứu đặc điểm giải phẫu sinh vật thuộc lồi khác từ xác định quan hệ nguồn gốc chúng thiết lập chủng loại phát sinh Cơ quan tương đồng - Cơ quan tương đồng(cơ quan nguồn): Là quan thuộc cá thể loài khác nằm vị trí tương ứng thể, có nguồn gốc q trình phát triển phơi Ví dụ 1: Gai xương rồng, tua Đậu Hà Lan, ấm nắp ấm nắp ấm có nguồn gốc từ lá, nằm vị trí có hình thái khác thực chức phận khác Các gai xương rồng Tua Đậu Ấm nắp ấm 137 nằm vị trí lá, Hà Lan nằm vị trí nắp ấm biến đổi biến thành, thích nghi với chét kép lơng thích nghi với việc bắt môi trường khô hạn chim,do biến thành, tiêu hóa thức ăn động giúp bám vào vật thân khác Ví dụ 2: Xương chi trước động vật có xương sống khác chi tiết lại giống cấu trúc đại thể (đều có cấu tạo kiểu chi năm ngón) Các biến đổi chi tiết thích nghi với điều kiện mơi trường sống khác - Cơ sở: Sự giống cấu trúc loài sinh vật chúng thừa hưởng vốn gen từ tổ tiên chung Tuy nhiên, chúng có nhiều khác biệt chi tiết trình tiến hóa, vốn gen khơng truyền lại cách nguyên vẹn mà có biến đổi đột biến, tái tổ hợp gen Những biến đổi thích nghi chọn lọc tự nhiên tích lũy qua thời gian Ý nghĩa: Cơ quan tương đồng chứng minh cho tượng tiến hóa phân ly Đó trường hợp hai lồi có chung nguồn gốc sống điều kiện môi trường khác nhau, chọn lọc tự nhiên tác động theo hướng không giống nên tích lũy đặc điểm thích nghi theo hướng khác nhau, từ dẫn tới khác biệt chi tiết chúng Cơ quan thối hóa Cơ quan thối hố quan vốn phát triển loài tổ tiên bị tiêu giảm khơng cịn thực chức - Ví dụ: ruột thừa người vốn ruột tịt phát triển loài thú, nếp thịt khoé mắt người di tích mí mắt thứ ba chim bị sát - Sự hình thành quan thối hóa đột biến làm ảnh hưởng tới chức gen Do ảnh hưởng tới biểu tính trạng gen quy định 138 - Thực chất quan thoái hoá quan tương đồng - Cơ quan thoái hoá chứng rõ ràng chứng tỏ nguồn gốc chung loài Cơ quan tương tự - Định nghĩa: Cơ quan tương tự quan thuộc loài khác nhau, khác nguồn gốc q trình phát triển phơi, thực chức nên có đặc điểm hình thái tương tự - Ví dụ: Mang cá mang tôm - Ý nghĩa : chứng minh cho tượng đồng quy tính trạng Đó tượng hai lồi khác nguồn gốc có hình thái tương tự sống điều kiện môi trường giống - Ví dụ : Nhiều lồi thú có túi châu Úc có nhiều lồi có đặc điểm tương tuwj với số lồi thú có châu lục khác III – Bằng chứng phôi sinh học so sánh - Phôi sinh học so sánh môn khoa học nghiên cứu so sánh phát triển phơi lồi sinh vật từ xác định quan hệ nguồn gốc chúng - Phôi sinh học so sánh cung cấp chứng giúp đốn xác nhận q trình tiến hố Sự giống q trình phát triển phơi: - Ví dụ: q trình phát triển phơi số lồi động vật có xương sống: cá, kì nhơng, rùa, gà người: 139 - Kết luận (4 định luật C.M.Berơ): + Định luật 1: Trong trình phát triển phơi tính trạng chung xuất sớm tính trạng riêng + Định luật 2: Các cấu tạo chung bắt nguồn từ cấu tạo chung tính trạng riêng biệt thể + Định luật 3: Phôi vật định lúc khác biệt với phôi thuộc dạng khác + Định luật 4: Về bản, phôi động vật bậc cao không giống dạng trưởng thành thuộc lồi thấp hơn, mà giống với phơi dạng - Ý nghĩa: Định luật Berơ sử dụng việc xác định quan hệ họ hàng loài: Sự giống nhiều kéo dài giai đoạn muộn phát triển phơi chứng tỏ quan hệ họ hàng gần gũi Định luật phát sinh sinh vật Haeckel Muller - Nội dung: Sự phát triển cá thể lặp lại cách rút gọn lịch sử phát triển lồi - Ví dụ: Qúa trình phát triển phôi người - Ý nghĩa: Phản ánh mối quan hệ phát triển cá thể với phát sinh chủng loại từ vận dụng để xác định quan hệ nguồn gốc loài IV – Bằng chứng địa lý sinh vật học Đặc điểm hệ động, thực vật số vùng lục địa a Các giả thuyết nguồn gốc khu hệ động thực vật - Giả thuyết cầu lục địa hay lục địa chìm: + Nét giống hệ động thực vật số vùng xưa lục địa nối với cầu lục địa, qua động thực vật ngày lục địa có quan hệ với Về sau, cầu lục địa chìm xuống, lục địa ngày mà tách biệt + Hạn chế: Hiện chưa tìm thấy trầm tích cầu lục địa chưa giải thích khối nước lớn Trái đất dồn đâu cầu lục địa tồn - Giả thuyết dao động: 140 + Hai cực Trái đất dao động quanh trục tưởng tượng, đường nằm yên, chạy xuyên qua bề mặt Trái đất (tại vùng Equador Xumatra) Tùy theo di chuyển hai cực , loài động thực vật phân bố phạm vi chuyển dịch, tiến khỏi phía phía tây phía đơng Bằng chứng có nhiều lồi nhóm lồi phân bố đối xứng qua trục Ví dụ: Họ Nhân sâm có hai trung tâm hình thành lồi phổ biến Ấn Độ - Malaixia vùng nhiệt đới Nam Mĩ + Hạn chế: Không đưa nguyên nhân cụ thể tạo chuyển dịch qua lại hai đầu cực Trái đất - Giả thuyết trôi dạt lục địa: + Theo giả thuyết này, vào đại Cổ sinh, lục địa nối liến tạo thành siêu lục địa Sau đó, đứt gãy di chuyển phiến kiến tạo mà lục địa dần tách hình thành lục địa ngày + Hạn chế: Chưa giải thích hình thành Thái Bình Dương có dãy núi ngầm đại dương ngăn cản di chuyển lục địa b Hệ động thực vật vùng Cổ Bắc Tân Bắc + Hệ động thực vật hai vùng Cổ Bắc Tân Bắc giống nhau, vùng có lồi đặc hữu +Giải thích: Do nối liền sau tách hai vùng Cổ Bắc Tân Bắc c Hệ động thực vật vùng lục địa Úc - Hệ động thực vật lục địa Úc có nhiều nét khác biệt so với lục địa khác với nhiều loài đặc hữu: thú bậc thấp,bạch đàn, keo,… - Giải thích: Do tách rời lục địa Úc khỏi lục địa khác vào cuối đại Trung sinh Sau vùng hình thành lồi đặc hữu - Ví dụ: Thú có túi hình thành vào đại Trung Sinh Cuối đại này, hai lục địa Úc Á tách dời Ở lục địa Á hình thành thú có lấn át phát triển thú có túi, lục địa Úc khơng xuất thú có nên thú có túi tồn lục địa ngày d Kết luận: - Đặc điểm hệ động thực vật thuộc vùng phụ thuộc vào điều kiện địa lý sinh thái vùng mà cịn phụ thuộc vào vùng tách khỏi vùng vào thời điểm - Điều kiện tự nhiên giống không định giống sinh vật mà chủ yếu chúng có chung nguồn gốc Hệ động thực vật đảo - Đảo lục địa: + Do phần lục địa tách nguyên nhân địa chất đó, cách với đất liền eo biến 141 + Khi hình thành, hệ động thực vật đảo lục địa giống với lục địa liền kề Sau khác biệt điều kiện tự nhiên nên hình thành thêm nhiều dạng đặc hữu + Có độ đa dạng cao so với đảo đại dương - Đảo đại dương: + Được hình thành phần đáy biển nâng cao chưa có liên hệ trực tiếp với đại lục + Khi hình thành đảo đại dương chưa có sinh vật Sau di cư sinh vật từ vùng liền kề đến (thường lồi có khả vượt biến) Sau từ lồi hình thành lồi sinh vật đặc hữu + Có độ đa dạng so với đảo lục địa có tỉ lệ loài đặc hữu cao - Hệ động thực vật đảo thường giống với đảo lục địa liền kề với đảo lục địa xa có điều kiện khí hậu, địa chất V - Bằng chứng tế bào học - Nội dung học thuyết tế bào cho thấy nguồn gốc chung sinh giới: + Mọi sinh vật cấu tạo từ tế bào + Mọi tế bào sinh ta từ tế bào trước + Mọi tế bào thể đầy đủ đặc trưng thể sống - Sự giống khác tế bào vi khuẩn, sinh vật cổ sinh vật nhân chuẩn - Giả thuyết nội cộng sinh nguồn gốc ty, lạp thể tế bào nhân chuẩn - Sự giống khác tế bào động vật thực vật VI – Bằng chứng sinh học phân tử - Cơ sở phân tử chủ yếu sống đại phân tử hữu cơ: axit nucleic, protein polyphotphat Trong sở vật chất tính di truyền biến dị ADN ARN - AND loài khác cấu tạo loại nuclêôtid A,T , G, X Mỗi phân tử AND đặc trưng số lượng, thành phần trình tự xếp nucleotid - Mỗi phân tử protein đặc trưng số lượng, thành phần trình tự xếp axitamin cấu trúc khơng gian phân tử Có vơ số phân tử AND khác cấu tạo từ 20 loại axxitamin - Hai lồi có quan hệ gần gũi trình tự nucleotid AND, trình tự axitamin chuỗi polypeptid giống Do xác định quan hệ gần gũi hai loài cách xác định độ tương đồng cấu trúc AND protein - Tính thống sinh giới cịn thể mã di truyền Mã di truyền thống sinh giới 142 C- Một số câu hỏi tập I – Bằng chứng Cổ sinh vật học: 1- Hóa thạch gì? Hãy kể vài dạng hóa thạch mà em biết, phân tích q trình hình thành chúng 2- Hóa thạch sống gì? Hóa thạch sống có xem loại hóa thạch khơng? Tại sao? 3- Tại vào chứng Cổ sinh vật học, người ta xác định chủng loại phát sinh? Sơ đồ sau mơ tả q trình hình thành lồi ngựa ngày qua dạng trung gian bị diệt vong Hãy mơ tả q trình 4- Hóa thạch chim cổ Achaeopteryx tiếng tầm quan trọng Hãy trình bày hiểu biết em loại hóa thạch 5- Vì Cổ sinh vật học lại xem chứng tiến hóa trực tiếp thuyết phục nhất? 6- Hãy tìm hiểu tư liệu chứng Cổ sinh vật học viết luận vấn đề theo ý tưởng riêng em (có thuyết minh hình ảnh) II- Bằng chứng giải phẫu học so sánh 1- Phân biệt quan tương đồng quan tương tự Tại quan thối hóa coi quan tương đồng? 2- Tại quan thối hóa khơng biến mà bị tiêu giảm Trong lịch sử tiến hóa, có loại quan bị biến hoàn toàn khơng cịn thực chức hay khơng? Tại sao? 3- Hãy tìm liệu chứng giải phẫu học so sánh, tương đồng tương tự cấp độ phân tử 4- Hình sau mơ tả quan tương tự hay tương đồng? Giải thích Những điểm giống khác cấu tạo xương lồi có ý nghĩa gì? 143 5- Hãy kể tên số quan thoái hóa người giải thích lý thối hóa 6- Hình sau mơ tả cho tượng gì? Giải thích III- Bằng chứng phơi sinh học so sánh Hình ảnh sau cho thấy trình phát triển phơi số động vật có xương sống Từ hình ảnh này, ta rút kết luận gì? Phân tích Phát biểu nội dung định luật phát sinh sinh vật Chứng minh ví dụ q trình phát triển phơi người 144