chuyên đề tiên hóa ôn thi đại học

Giúp cho giáo viên rất hữu ích trong ôn thi đại học phần tiến hóa, trong chuyên đề tôi đã cố gắng hệ thống chi tiết kiên thức, đặc biệt là những lưu ý cần thiết trong chuyên đề này giúp các em tiết kiệm được rất nhiều thời gian, tránh được những sai lầm trong làm trắc nghiệm phần tiến hóa.

CHUYÊN ĐỀ: TIẾN HÓA A. BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA. I. Bằng chứng giải phẩu so sánh: 1. Cơ quan tương đồng: + Khái niệm: là những cơ quan có cùng nguồn gốc, nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể, có kiểu cấu tạo giống nhau. + Đặc điểm: - Kiểu cấu tạo giống nhau của cơ quan tương đồng phản ảnh nguồn gốc chung của chúng. Những sai khác về chi tiết là do chúng thực hiện những chức năng khác nhau. - Cơ quan tương đồng phản ảnh quá trình tiến hóa phân li. + Một số cơ quan tương đồng: - Chi trước của các loài động vật có xương sống. - Tuyến nọc độc của Rắn với tuyến nước bọt của các động vật khác. - Vòi hút của Bướm với đôi hàm dưới của sâu bọ. - Gai xương rồng và tua cuốn của đậu Hà Lan (biến dạng của lá) 2. Cơ quan thoái hóa: + Khái niệm: là những cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành. Do điều kiện sống của loài đã thay đổi, các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu tiêu giảm dần và hiện chỉ để lại một vài vết tích xưa kia của chúng. + Đặc điểm: - Cơ quan thoái hóa cũng là cơ quan tương đồng. - Trường hợp cơ quan thoái hóa lại phát triển mạnh và biểu hiện ở một cá thể nào đó gọi là hiện tượng lại tổ. - Cơ quan thái hóa cũng phán ánh quá trình tiến hóa phân li + Một số cơ quan thoái hóa ở người. - Ruột thừa, xương cụt, mẫu nhọn ở tai, … 3. Cơ quan tương tự: + Khái niệm: Là những cơ quan có nguồn gốc khác nhau nhưng đảm nhiệm những chức năng giống nhau nên có hình thái tương tự. + Đặc điểm: - Cơ quan tương tự phản ánh quá trình tiến hóa đồng quy + Một số cơ quan tương tự: - Cánh sâu bọ và cánh dơi, mang cá và mang tôm, chân chuột chũi và chân dế chũi - Gai cây hoàng liên và gai cây hoa hồng.  Những bằng chứng giải phẩu so sánh cho thấy các mối quan hệ về nguồn gốc chung giữa các loài, giữa cấu tạo và chức năng của các cơ quan, giữa cơ thể và môi trường trong quá trình tiến hóa. II. Bằng chứng phôi so sánh 1. Sự giống nhau trong phát triển phôi + Sự giống nhau trong quá trình phát triển phôi của các loài thuộc các nhóm phân loại khác nhau là một bằng chứng về nguồn gốc chung của chúng. Những đặc điểm giống nhau đó càng nhiều và càng kéo dài trong giai đoạn phát triển muộn của phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng càng gần. + Dựa vào nguyên tắc này cỏ thể tìm hiểu quan hệ họ hàng giữa các loài khác nhau. 2. Định luật phát sinh sinh vật. + Sự phát triển cá thể phản ánh một cách rút gọn sự phát triển của loài. + Có thể được vận dụng để xem xét mối quan hệ họ hàng giữa các loài. III. Bằng chứng địa lý sinh học. + Dựa trên kết quả nghiên cứu về sự phân bố địa lý của các loài trên trái đất (loài đã diệt vong cũng như loài đang tồn tại) liên quan đến sự biến đổi của các điều kiện địa chất của trái đất. + Hệ động thực vật ở các vùng lục địa không những phụ thuộc vào điều kiện địa lý, sinh thái của vùng đó mà còn phụ thuộc vào việc vùng đó đã tách ra khỏi vùng địa lý khác vào thời kì nào trong quá trình tiến hóa của sinh giới. Ví dụ: Thú có Túi chỉ xuất hiện ở lục địa Úc mà không tồn tại ơ các lục địa khác vì lục địa Úc đã bị tách rời lục địa châu Á vào cuối đại trung sinh và đến kỉ thứ 3 thì tach khỏi lục địa nam Mỹ và nam Cực. Vào thời điểm đó chưa có thú có nhau thai. + Nhiều loài phân bố ở nhiều vùng địa lí khác nhau nhưng lại có đặc điểm cấu tạo giống nhau đã được chứng minh là có chung một nguồn gốc, sau đó phát tán sang các vùng khác. Điều này cũng cho thấy sự giống nhau giữa các loài chủ yếu là do có chung nguồn gốc hơn là do sự tác động của môi trường. + Hệ động thực vật ở đảo đại dương nghèo hơn ở đảo lục địa vì khi mới hình thành đảo đại dương chưa có sinh vật sinh sống. + Đặc điểm hệ động thực vật ở các đảo là bằng chứng về quá trình hình thành loài mới dưới tác động của CLTN và cách li địa lí. IV. Bằng chứng tế bào học: + Học thuyết tế bào: Mọi sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào, các tế bào đều được sinh ra từ các tế bào sống trước đó. Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của cơ thể sống. + Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực đều có các thành phần cơ bản: màng sinh chất, tế bào chất và nhân hoặc vùng nhân + Tế bào ở các nhóm sinh vật khác nhau cũng phân biệt nhau về một số đặc điểm cấu trúc, khác nhau về phương thức sinh sản => phán ánh sự tiến hóa phân li  Bằng chứng tế bào học phản ánh nguồn gốc chung của sinh giới V. Bằng chứng sinh học phân tử: + Dựa trên sự tương đồng về cấu tạo, chức năng của AND, protein, mã di truyền … cho thấy các loài trên trái đất đều có tổ tiên chung. + Người ta có thể dựa vào trình tự các nu của cùng một kiểu gen, trình tự các axitamin của cùng một loại protein để xác định mức độ họ hàng giữa các loài. + Các loài có quan hệ họ hàng càng gần nhau thì sự sai khác trong cấu trúc di truyền càng nhỏ. Lưu ý: + Bằng chứng tiến hóa dễ được xác định bằng phương pháp thực nghiệm nhất: Bằng chứng sinh học phân tử. + Bằng chứng tiến hóa cho thấy sự đa dạng và thích ứng của sinh giởi: Bằng chứng giải phẫu so sánh + Bằng chứng tiến hóa phác họa lịch tiến hóa của loài: Bằng chứng phôi so sánh + Bằng chứng tiến hóa có sức thuyết phục nhất: Bằng chứng sinh học phân tử B. NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA. I. Học thuyết tiến hóa cổ điển: Phân biệt Học thuyết La mac Học thuyết Đacuyn Nguyên nhân tiến hóa Do tác động của ngoại cảnh và tập quán hoạt động CLTN thông qua các đặc tính biến dị và di truyền của sinh vật Cơ chế tiến hóa Sự di truyền của các đặc tính thu được trong đời sống cá thế dưới tác dụng của ngoại cảnh hay tập quán hoạt động. Sự tích lũy các biến dị có lợi, đào thải các biến dị có hại dưới tác động của CLTN Hình thành đặc điểm thích nghi Do ngoại cảnh thay đổi chậm chạp nên sinh vật có khá năng thích ứng kịp thời và không loài nào bị đào thải. CLTN đã đào thải các dạng kém thích nghi, bảo tồn những dạng thích nghi với môi trường sống Quá trình hình thành loài Loài được hình thành một cách dần dần và liên tục Loài được hình thành dưới tác động của CLTN theo con đường phân li tính trạng Chiều hướng tiến hóa Nâng cao trình độ tổ chức của cơ thể từ đơn giản đến phức tạp Theo ba chiều hướng tiến hóa cơ bản: + Ngày càng đa dạng và phong phú + Tổ chức ngày càng cao + Thích nghi ngày càng hợp lí Đóng ghóp Đưa ra được khái niệm về “tiến hóa”, cho rằng sinh vật có biến đổi từ đơn giản đến phức tạp dưới tác động của ngoại cảnh. + Đưa ra lí thuyết chọn lọc tự nhiên để giải thích các vấn đề thích nghi, hình thành loài và nguồn gốc các loài. + CLNT là nhân tố chính quy định chiều hướng và tốc độ biến đổi của giống vật nuôi cây trồng. Hạn chế + không phân biệt được biến dị di truyền và biến dị không di truyền. Ông cho rằng mọi + Chưa hiếu được nguyên nhân, cơ chế phát sinh và di truyền của các biến dị. biến đổi do ngoại cảnh hay tập quán hoạt động đều di truyền. Thực tế thường biến không di truyền. + Theo ông trong quá trình tiến hóa sinh vật chủ động biến đổi để thích nghi với môi trường. Không có loài nào bị đảo thải. Lưu ý: + Đac uyn là người đầu tiên đưa ra khái niệm biến dị cá thể: là những đặc điểm sai khác của các cá thể cùng loài trong quá trình sinh sản. + Đơn vị tác động của CLTN là: Cá thể + Động lực của CLTN là: Đấu tranh sinh tồn + Thực chất của CLTN là phân hóa khá năng sống sót giữa các cá thể trong loài. + Kết quả của CLTN: Sự sống sót của các cá thể thích nghi nhất. + Vai trò của CLTN: là nhân tố tiến hóa cơ bản quy định chiều hướng và nhịp điệu của quá trình tiến hóa Nội dung CLNT CLTN Khái niệm Là sự chọn lọc do con người tiến hành, tích lũy những biến dị ở sinh vật có lợi cho đối với con người và đào thải những biến dị ở sinh vật không có lợi đối với con người Là quá trình tích lũy những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại cho bản thân sinh vật Tính chất Do con người tiến hành Diễn ra trong tự nhiên Nội dung Tích lũy các biến dị có lợi và đào thải các biến dị không có lợi đối với con người Tích lũy các biến dị có lợi và đào thải các biến dị có hại đối với sinh vật Động lực Nhu cầu có lợi cho con người Đấu tranh sinh tồn của sinh vật Cơ sở Tính di truyền và biến dị của sinh vật Tính di truyền và biến dị của sinh vật Kết quả Vật nuôi cây trồng phát triển theo hướng có lợi với con người, mỗi loài thích nghi với một nhu cầu nhất định Sinh vật thích nghi với môi trường sống Vai trò Quy định chiều hướng biến đổi của các giống vật nuôi cây trồng. Nó giải thích vì sao vật nuôi, cây trồng thích nghi cao độ với nhu cầu của con người. Nhân tố chính quy định tốc độ biến đổi của sinh vật trên quy mô rộng lớn và lịch sử lâu dài, quá trình phân li tính trạng đã dẫn đến hình thành nhiều loài mới từ loài ban đầu. II. Học thuyết tiến hóa hiện đại: 1. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn: Tiến hóa nhỏ Tiến hóa lớn Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen của quần thê (thay đổi cấu trúc quần thể), đưa đến sự hình thành loài mới Là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài như: Chi, họ, bộ, lớp, nghành. Diễn ra trong phạm vi tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm Diễn ra trên quy mô rộng lớn, thời gian lịch sử địa chất rất dài và thường được nghiên cứu gián tiếp qua các tài liệu cổ sinh vật học, giải phẩu sinh vật học, địa lý sinh vật học … 2. Thuyết tiến hóa trung tính: + Dựa trên những nghiên cứu về những biến đổi trong cấu trúc các phân tử protein + Nội dung: Thuyết tiến hóa bằng các đột biến trung tính nghĩa là sự tiến hóa diễn ra bằng sự cũng cố ngẫu nhiên các đột biến trung tính, không liên quan với tác dụng của chọn lọc tự nhiên. + Nguyên nhân chủ yếu của sự tiến hóa ở cấp độ phân tử là sự cố định ngẫu nhiên các đột biến trung tính. Phương thức tiến hóa này tạo khá năng cho sự tiến hóa ở cấp phân tử diễn ra nhanh hơn. + Thuyết tiến hóa trung tính không cho rằng mọi đột biến đều trung tính + Thuyết tiến hóa trung tính không phủ nhận mà bổ sung cho thuyết tiến hóa bằng con đường CLTN (nó chỉ xảy ra ở cấp độ phân tử) 3. Đơn vị tiến hóa cơ sở: * Quần thể được xem là đơn vị tiến hóa cơ sở vì thỏa mãn ba điều kiện sau: + Có tính toàn vẹn trong không gian và thời gian. + Biến đổi cấu trúc di truyền qua các thế hệ + Tồn tại thực trong tự nhiên. * Loài chưa được xem là đơn vị tiến hóa cơ sở vì loài gồm nhiều quần thể có thành phần kiểu gen rất phức tạp, có hệ thống di truyền kín, nghĩa là cách li sinh sản với các loài khác, do đó hạn chế khá năng cải biến thành phần kiểu gen của nó III. Các nhân tố tiến hóa: Khái niệm: Nhân tố tiến hóa là những nhân tố có khá năng thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể ( thay đổi tần số alen, thành phần kiểu gen) 1. Đột biến: + Đột biến là nhân tố tiến hóa vì đột biến làm thay đối tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể tuy nhiên rất chậm. + Tần số đột biến ở từng gen thường là rất nhỏ. Nhưng mỗi cá thể sinh vật có rất nhiều gen và quần thế lại có nhiều cá thể nên mỗi thế hệ sẽ có rất nhiều alen bị đột biến. Đó là nguồn phát sinh biến dị di truyền của quần thể. + Đột biến cung cấp nguồn biến dị sơ cấp (các alen đột biến), quá trình giao phối tạo nên nguồn biến dị thứ cấp (biến dị tổ hợp) vô cùng phong phú cho quá trình tiến hóa. + Giá trị thích nghi của một đột biến có thể thay đổi tùy sự tương tác trong từng tổ hợp gen, tùy sự thay đổi của môi trường. + phần lớn alen đột biến là alen lặn, khi ở thể di hợp không biểu hiện thành kiểu hình, chỉ biểu hiện khi ở trạng thái đồng hợp + Đột biến gen là nguồn nguyên liệu chú yếu vì đột biến gen phổ biến hơn đột biến NST và ít ảnh hướng nghiêm trọng đến sức sống và sự sinh sản của thể đột biến so với đột biến NST. 2. Di- Nhập gen + Các cá thể nhập cư mang đến những alen mới cho quần thể hoặc mang những alen có sẵn trong quần thể làm thay đổi tần số alen của quần thể. Khi các cá thể di cư ra khỏi quần thể cũng có thể làm thay đổi tần số alen của quần thể. 3. Chọn lọc tự nhiên. + CLTN phân hóa khá năng sống sót và sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể. + CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể, biến đổi tần số alen của quần thể theo một hướng xác định. + CLTN có thể làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm tùy thuộc vào việc CLTN tác động chống lại alen trội hay alen lặn: - Chống lại alen trội tốc độ nhanh - Chống lại alen lặn tốc độ chậm + CLTN không tác động đối với từng gen riêng rẽ mà tác động đối với toàn bộ kiểu gen, CLTN không chỉ tác động đối với từng cá thể riêng rẽ mà còn đối với cá quần thể, trong đó các cá thể có quan hệ ràng buộc với nhau.  CLTN tự nhiên quy định chiều hướng và nhịp điệu tiến hóa. + Các hình thức CLTN: Chọn lọc ổn định Chọn lọc vận động Chọn lọc gián đoạn + Đây là hình thức chọn lọc bảo tồn những cá thể mang tính trạng trung bình, đào thải những tính trạng lệch xa mức trung bình + Diễn ra trong điều kiện sống không thay đổi qua nhiều thế hệ + Chọn lọc kiên định với kiểu gen đã đạt được. + Tần số kiểu gen biến đối theo hướng thích nghi với tác động của nhân tố chọn lọc có định hướng + Diễn ra trong điều kiện sống thay đối theo một hướng xác định + các đặc điểm thích nghi cũ được thay thế dần bới các đặc điểm thích nghi mới, đây là kiểu chọn lọc thường gặp + Số đông các cá thể mang tính trạng trung bình bị đào thải. Chọn lọc diễn ra theo một sô hướng, trong mỗi hướng hình thành nhóm cá thể thích nghi với hướng chọn lọc + Diễn ra trong điều kiện thay đổi nhiều và không đồng nhất. + Quần thể ban đầu bị phân thành nhiều kiểu hình. 4. Giao phối không ngẫu nhiên. + Giao phối không ngẫu nhiên chỉ làm thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng tăng dần kiểu gen đồng hợp và giảm dần kiểu gen dị hợp nhưng không làm thay đổi tần số alen. Lưu ý: Giao phối ngâu nhiên không được xem là nhân tố tiến hóa vì không làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể nhưng lại tạo ra nguồn biến dị vô cùng phong phú cho tiến hóa. 5. Biến động di truyền. + Có thể làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen một cách đột ngột còn gọi là hiện tượng biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền + Biến động di truyền tác động mạnh vào những quần thể có kích thước nhỏ khu vực phân bố hẹp. Lưu ý: Phân biệt 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 dưới ánh hưởng của điều kiện sống và tập quán hoạt động + Biến dị cá thể phát sinh trong quá trình sinh sản + Đột biến và biến dị tổ hợp + Thường biến có ý nghĩa gián tiếp Đơn vị tác động của CLTN Cá thể Chủ yếu là cá thể, quần thể Thực chất của CLTN Phân hóa khá năng sống sót của các cá thể trong loài Phân hóa khá năng sinh sản của các cá thể trong quần thể Kết quả của CLTN sự sống sót của các cá thể thích nghi nhất Sự phát triển sinh sản ưu thế của các kiểu gen thích nghi hơn trong quần thể. Vai trò CLTN là nhân tố tiến hóa cơ bản nhất, xác định chiều hướng và nhịp điệu của quá trình tiến hóa IV. Sự hình thành đặc điểm thích nghi. 1. Giải thích sự hình thành đặc điểm thích nghi. Ví dụ 1: Sự hóa đen của loài bướm ở vùng công nghiệp… + Phân tích di truyền đã xác định dạng đen xuất hiện là do một đột biến trội gen đa hiệu vừa chi phối màu đen ở thân và cánh bướm vừa làm tăng sức sống của bướm.  Sự hình thành đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật là kết quả của một quá trình lịch sử lâu dài chịu sự chi phối của ba nhân tố chủ yếu: Đột biến, giao phối, chọn lọc tự nhiên. Ví dụ 2: Sự tăng cường sức đề kháng của sâu bọ…. + Đặc tính kháng DDT đã xuất hiện trong quần thể ruồi trước khi sử dụng DDT liên quan đến những đột biến hoặc những tổ hợp gen đột biến xuất hiện từ trước.  Nếu quần thể không có tính đa hình thì khi hoàn cảnh sống thay đổi sinh vật sẽ dễ dàng bị tiêu diệt hàng loạt, không có tiềm năng thích ứng. Tính đa hình về kiểu gen của quần thể giao phối giải thích vì sao khi dùng một loại thuốc trừ sâu mới, dù với liều lượng cao cũng không hi vọng tiêu diệt hết được toàn bộ sâu bọ cùng một lúc, vì vậy cần sử dụng liều thuốc và loại thuốc hợp lý. 2. Hiện tượng cân bằng di truyền. + Trong quần thể song song tồn tại một số loại kiểu hình ở trạng thái cân bằng ổn định, không dạng nào ưu thế trội hơn hẳn để thay thế một dạng khác. + Trong sự cân bằng di truyền không có sự thay thế một alen này bằng một alen khác mà là sự ưu tiên duy trì các thể dị hợp về một gen hoặc một nhóm gen. (Các thể dị hợp thường có sức sống, có khá năng sinh sản, khá năng phản ứng thích nghi trước ngoại cảnh tốt hơn kiểu gen đồng hợp) 3. Sự hợp lý tương đối của các đặc điểm thích nghi. + Mỗi đặc điểm thích nghi chỉ hợp lý tương đối vì nó là sản phẩm của CLTN trong hoàn cảnh nhất định V. Loài sinh học và cơ chế cách li. 1. loài giao phối: Là một quần thể hay một nhóm quần thể thỏa mãn: + Có những tính trạng chung về hình thái, sinh lí + Có khu phân bố xác định + Các cá thể có khá năng giao phối với nhau sinh ra đời con có sức sống, có khá năng sinh sản và được cách li sinh sản với nhóm quần thể thuộc loài khác. 2. Tiêu chuẩn để phân biệt 2 loài thân thuộc. Loài thân thuộc là những loài có quan hệ gần gũi về nguồn gốc. + Tiêu chuẩn về hình thái: - Hai loài khác nhau sẽ có sự gián đoạn về hình thái nghĩa là đứt quảng về một tính trạng nào đó. Ví dụ: Rau dền Gai và rau dền cơm, Sáo đen mỏ vàng và sáo đen mỏ nâu - Đây là tiêu chuẩn phổ biến nhất. + Tiêu chuẩn địa lí – sinh thái: - Hai loài thân thuộc sống ở các điều kiện địa lí – sinh thái khác nhau sẽ có sự khác nhau về hình thái. Ví dụ: Ngựa hoang ở trung Á và ngựa vằn ở châu phi, voi châu phi va voi ấn độ… + Tiêu chuẩn sinh lí – hóa sinh: - Dựa vào sự khác nhau về các đặc điểm sinh lí – hóa sinh của hai loài thân thuộc như khá năng chịu nhiệt, trình tự các axitamin trong cấu trúc protein. Ví dụ: khá năng chịu nhiệt của ếch miền nam và miền bắc liên xô. - Thường được áp dụng để phân biệt các loài có hình thái giống nhau, kích thước nhỏ như vi khuẩn + Tiêu chuẩn cách li sinh sản (Cách li di truyền) - Hai loài khác nhau có sự cách li về sinh sản - Cách li sinh sản về bản chất là cách li di truyền. Mỗi loài có một bộ NST đặc trưng về số lượng , hình thái và cách sắp xếp các gen trên đó. Dựa vào sự sai khác về bộ NST mà lai khác loài thường không có kết quả. - Đây là tiêu chuẩn chính xác nhất thường được sử dụng để phân biệt các loài có hình thái ngoài rất giống nhau được gọi là “ những loài anh em ruột” hay “ loài đồng hình”  Mỗi tiêu chuẩn nói trên chỉ có giá trị tương đối tùy mỗi nhóm sinh vật mà ta sử dụng tiêu chuẩn này hay tiêu chuẩn khác. Trong nhiều trường hợp ta phải vận dụng nhiều tiêu chuẩn mới phân biệt được. 3. Các cơ chế cách li: Cơ chế cách li được hiểu là những trở ngại ngăn cản các cá thể gặp gỡ, giao phối với nhau hoặc ngăn cản việc tạo thành con lai hữu thụ. a. Cách li địa lý: + Là các vật cản địa lí như sông, núi, biển ngăn cản các cá thể ở các quần thể của loài gặp gỡ giao phối với nhau. + Những loài ít di động, hoặc không có khá năng di động và phát tán dễ chịu ảnh hưởng của kiểu cách li này. + Các quần thể trong loài còn có thể ngăn cách nhau bởi khoảng cách lớn hơn tầm hoạt động kiếm ăn và giao phối của các cá thể trong loài gọi là cách li khoảng cách b. Cách li sinh sản: * Cách li trước hợp tử: Ngăn cản các sinh vật giao phối với nhau, ngắn cản quá trình hình thành hợp tử. + Cách li nơi ở (sinh cảnh): Sống trong cùng khu vực địa lí nhưng sinh cảnh khác nhau nên không giao phối với nhau. + Cách li tập tính: tập tinh sinh sản khác nhau nên không giao phối với nhau. + Cách li thời gian (mùa vụ): Mùa sinh sản khác nhau nên không giao phối với nhau. + Cách li cơ học: Cấu tạo cơ quan sinh sản khác nhau nên không giao phối được với nhau. * Cách li sau hợp tử: Ngăn cản việc tạo ra con lai hoặc con lai hữu thụ + Thụ tinh được nhưng hợp tử không phát triển như trứng nhái thụ tinh bằng tinh trùng cóc, cừu giao phối với dê… + Hợp tử được hình thành và phát triển thành con lai nhưng con lai chết non hoặc con lai không có khá năng sinh sản…  Các cơ chế cách li (địa li và sinh sản) có tác dụng cúng cố, tăng cường sự phân hóa thành phần kiểu gen trong quần thể bị chia cắt.  Cách lí sinh sản (di truyền) được hình thành sẽ kết thúc quá trình tiến hóa nhỏ (hình thành loài mới) VI. Quá trình hình thành loài mới. Hình thành loài là quá trình cải biển thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc. 1. Hình thành loài bằng con đường cách li địa lí: (Hình thành loài khác khu) + Vai trò của cách li làm ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp nhau. CLTN và các nhân tố tiến hóa khác làm cho các quần thể nhỏ khác biệt nhau về tần số alen và thành phần kiểu gen, dẫn đến một lúc nào đó sẽ cách li sinh sản làm xuất hiên loài mới Lưu ý: + Sự cách li địa lí không phải là cách li sinh sản mặc dù có cách li địa lí nên các cá thể của các quần thể bị cách li ít có cơ hội giao phối giao phối với nhau, vì vậy cách li địa lí không trực tiếp hình thành loài mới. + Quần đảo có các điều kiện lí tưởng để một loài phát sinh thành nhiều loài khác nhau. + Hình thành loài bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra đối với các loài động vật có khá năng phát tán mạnh, chính khá năng phát tán mạnh đã tạo điều kiện cho chúng dễ hình thành các quần thể cách li về mặt địa lí. + Quá trình hình thành loài bằng cách li địa lí thường xảy ra chậm chạp qua nhiều trung gian. + Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi, tuy nhiên quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến hình thành loài mới. 2.Hình thành loài cùng khu vực địa lí (Cách li tập tính và cách li sinh thái): + Trong cùng một khu vực địa lí các quần thể của loài gặp các điều kiện sinh thái khác nhau hoặc có tập tinh giao phối khác nhau cũng có thể làm xuất hiện loài mới. + Trong các điều kiện sinh thái khác nhau CLTN tích lũy các đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khác nhau thích nghi với điều kiện sinh thái tương ứng, dần dần dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới. Lưu ý: + Con đường này thường xảy ra đối với các động vật ít di chuyển. + Chú ý các vi dụ sau: Ví dụ 1: 2 loài cá ở châu phi rất giống nhau về hình thái chỉ khác nhau về màu sắc thân (màu đỏ và màu xám) mặc dù sống trong cùng một hồ nhưng không giao phối với nhau vì tập tình của chúng chỉ thích giao phối với những cá thể cùng màu. Ví dụ 2: Các quần thể cá hồi trong hồ xevan ở những vị trí khác nhau trong hồ có mùa sinh sản khác nhau do khác nhau về điều kiện sinh thái…. 3. Hình thành loài bằng đột biến lớn. + Đa bội hóa khác nguồn + Đa bội hóa cùng nguồn + Cấu trúc lại bộ NST Lưu ý: + Đây là con đường hình thành loài nhanh nhẩt + Đa số thực vật (75% thực vật có hoa và 95% các loài dương xỉ được hình thành qua lai xa và đa bội hóa ) + HS chú ý thí nghiệm của Kapexenko về lai xa và đa bội hóa (SGK cơ bản 12) VII. Chiều hướng tiến hóa 1, Chiều hướng tiến hóa của sinh giới. + Ngày càng đa dạng và phong phú + Tổ chức ngày càng cao + Thích nghi ngày càng hợp lí. 2. Chiều hướng tiến hóa của từng nhóm phân loại. + Tiến bộ sinh học: - Số lượng cá thể tăng dần, tỉ lệ sống sót ngày càng cao. - Khu phân bố mở rộng liên tục - Phân hóa nội bộ ngày càng đa dạng và phong phú. Ví dụ: Giun tròn, côn trùng, cá xương, chim, thú, cây hạt kín + Thoái bộ sinh học: - Số lượng cá thể giảm dần, tỉ lệ sống sót ngày càng thấp - Khu phân bố ngày càng thu hẹp và trở nên gián đoạn - Nội bộ ngày càng ít phân hóa, một số nhóm trong đó hiếm dần và cuối cùng là diệt vong Ví dụ: dương xỉ, lưỡng cư, bò sát… + Kiên định sinh học: Duy trì sự thích nghi ở mức độ ổn định, số lượng cá thể không tăng cũng không giảm. C. SỰ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN SỰ SỐNG TRẾN TRÁI ĐẤT I. Sự phát sinh sự sống trên trái đất. Sự phát sính sự sống thông qua ba giai đoạn: Tiến hóa hóa học => Tiến hóa tiền sinh học => Tiến hóa sinh học + Tiến hóa hóa học: - Trong khí quyển nguyên thủy có chứa các chất khí như: H 2 O, CO 2 , NH 3 … - Dưới tác dụng của các nguồn năng lượng tự nhiên (Bức xạ nhiệt mặt trời, tia tử ngoại, tia lửa điện …) đã hình thành những hợp chất 2 nguyên tố C và H, rồi tiến tới đến hợp chất 3 nguyên tố C, H, O (sacarit, lipit …) và hợp chất 4 nguyên tố C, H, O, N (axitamin, nucleotit ….) Lưu ý: - Sự hình thành các chất hữu cơ từ các chất vô cơ đã được chứng minh bằng thực nghiệm bới S.milơ năm 1953 - Kết quả quan trọng nhất của tiến hóa hóa học là hình thành nên 2 đại phân tử hữu cơ: Axitnucleic và protein. - ARN được xem là vật chất nhân đôi xuất hiện đầu tiên, chúng có thể tự nhân đôi không cần enzim - Giai đoạn này đã chịu tác động của CLTN thay thế chức năng tự nhân đôi của ARN bằng phân tử ADN. + Tiến hóa tiền sinh học. - Khi các đại phân tử (lipit, protein, axitnucleic…) xuất hiện trong nước và tập trung với nhau thì các phân tử lipit sẽ hình thành lên lớp màng bao bọc lấy các đại phân tử này tạo nên các giọt li ti, các giọi này dần tiến hóa thành các tế bào sơ khai. - Các tế bào sơ khai trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, có khá năng phân chia và duy trì thành phần hóa học thích hợp sẽ được CLTN giữ lại và nhân rộng. - Khi các tế bào nguyên thủy hình thành quá trình tiến hóa tiền sinh học chấm dứt +Tiến hóa sinh học: - Từ tế bào nguyên thủy sơ khai = > Tế bào nhân sơ () => Tế bào nhân thực ()=> sinh giới đa dạng như ngày nay. II. Sự phát triển sinh giới qua các đại địa chất. 1. Hóa thạch và vai trò của hóa thạch trong nghiên cứu sự phát triển của sinh giới. * Hóa thạch: Hóa thạch là di tích của các sinh vật để lại trong các lớp đất đá của vỏ trái đất. * Vai trò của hóa thạch. + Hóa thạch là bằng chứng trực tiếp để biết được lịch sử phát sinh, phát triển của sự sống. + là dẫn liệu quý để nghiên cửu lịch sử của vỏ trái đất. * Cách xác định tuổi của hóa thạch và các lớp đất đá + Tuổi tương đối: Căn cứ vào thời gian lắng đọng của các lớp trầm tích phủ lên nhau tư nông đến sâu + Tuổi tuyệt đối: Sử dụng phương đồng vị phóng xạ (đồng vị cacbon hoặc đồng vị Urani) *, Phân chia thời gian địa chất: + Sự phân định các mốc thời gian trong lịch sử trái đất được căn cứ vào những biến đối lớn về địa chất và khí hậu + Người ta chia lịch sử phát triển của trái đất thành năm đại: Đại thái cổ, đại nguyên sinh, đại cổ sinh, đại trung sinh, đại tân sinh. Trong các đại lại chia thành các kỉ khác nhau. 2. Sinh vật trong các đại địa chất (Bảng 44 SGK nâng cao) III. Sự phát sinh loài người. Sự phát sinh loài người trải qua ba giai đoạn: + Người tối cổ: Chuyển từ đời sống trên cây xuống mặt đất. Đã đứng thắng, đi bằng hai chân nhưng vẫn hơi khom về phía trước, não bộ lớn hơn vượn người. Biết sử dụng công cụ thô sơ, chưa biết chế tạo công cụ lao động. sống thành bầy đàn. Chưa có nền văn hóa. + Người cổ: Đã có tư thế đứng thắng, đi bằng hai chân, não bộ lớn, đã biết chế tạo công cụ lao động, có tiếng nói,biết dùng lửa, sống thành bầy đàn, bắt đầu có nền văn hóa. + Người hiện đại: Đã có đầy đủ đặc điểm của người ngày nay, nhưng răng to khẻo hơn. Biết chế tạo và sử dụng công cụ tinh xảo. Sống thành bộ lạc, có nền văn hóa phức tạp, có mầm mống mĩ thuật, tôn giáo. Sơ đồ phát sinh loài người: HomoHabilis => Homoerestus => Homosapien Lưu ý: Có hai thuyết về nguồn gốc phát sinh loài người. + Thuyết ra đi từ châu phi (Thuyết đơn vùng): Loài người Homosapien được hình thành từ người Homoerectus ở châu phi, sau đó phát tán sang châu lục khác. + Thuyết đa vùng: từ người homoerectus di cư sang các châu lục khác mới hình thành nên người HomoSapien Trong hai thuyết trên thì thuyết “ Ra đi từ châu phi” được nhiều người chấp nhận hơn. . thành nhiều loài mới từ loài ban đầu. II. Học thuyết tiến hóa hiện đại: 1. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn: Tiến hóa nhỏ Tiến hóa lớn Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi tần số alen thành phần. trái đất. Sự phát sính sự sống thông qua ba giai đoạn: Tiến hóa hóa học => Tiến hóa tiền sinh học => Tiến hóa sinh học + Tiến hóa hóa học: - Trong khí quyển nguyên thủy có chứa các chất. tiến hóa phác họa lịch tiến hóa của loài: Bằng chứng phôi so sánh + Bằng chứng tiến hóa có sức thuyết phục nhất: Bằng chứng sinh học phân tử B. NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA. I. Học thuyết tiến