SINH HỌC LỚP 12 I/Hệ thống hóa kiến thức. 1.Bảng so sánh QN của Lamac và Đacuyn. Vấn đề Lamac Đacuyn 1.Nguyên nhân tiến hóa -Ngoại cảnh thay đổi qua không gian & thời gian. -Thay đổi tập quán hoạt động ở ĐV. CLTN tác động thông qua đặc tính biến dị và di truyền của sinh vật. 2.Cơ chế tiến hóa Sự di truyền các đặc tính thu được trong đời cá thể dưới tác động 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. 3.Thích nghi Ngoại cảnh thay đổi chậm, sinh vật có khả năng PƯ phù hợp nên ko bị đào thải. -Biến dị phát sinh vô hướng. -Sự thích nghi hợp lí đạt được thông qua sự đào thải dạng kém thích nghi . 4.Hình thành loài mới Loài mới được hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian, tương ứng với sự thay đổi của ngoại cảnh. Loài mới được hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian dưới tác động của CLTN, theo con đường phân li tính trạng, từ một gốc chung. 5.Tồn tại chung -Chưa phân biệt được biến dị di truyền với biến dị ko di truyền. -Chưa hiểu nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di truyền biến dị. -Chưa thấy được vai trò của sự cách li đối với việc hình thành loài 2.Phân biệt chọn lọc tự nhiên (CLTN)& chọn lọc nhân tạo (CLNT) Chọn lọc nhân tạo Chọn lọc tự nhiên Khái niệm Là sự CL do con người tiến hành, tích lũy những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại đối với bản thân con người. Là quá trình tích lũy những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại đối với 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 các biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại. Tích lũy các biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại. 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 cho con người, mỗi loài thích nghi với 1 nhu cầu nhất định. Sinh vật thích nghi với điều kiện môi trường sống. Vai trò Quy định chiều hướng biến đổi các giống vật nuôi cây trồng. Nó giải thích tại sao vật nuôi, ccay trồng thích nghi cao độ với nhu cầu của con người. Nhân tố chính định hướng tốc độ biến đổi của sinh vật trên quy mô rộng lớn và lịch sử lâu dài, quá trình phân li tính trạng dã dẫn tới hình thành nhiều loài mới từ 1 loài ban đầu. 3.So sánh tiến hóa lớn và tiến hóa nhỏ. Tiến hóa nhỏ Tiến hóa lớn Nội dung Giải thích quá trình hình thành loài mới Giải thích quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài như: chi, họ, bộ, lớp, ngành, Phạm vi Tương đối hẹp Rộng lớn Thời gian T/g lịch sử tương đối ngắn T/g lich sử lâu dài. Vị trí và Được nghiên cứu trước và phát triển Chỉ được nghiên cứu trong thời gian 1 mức độ nghiên cứu nhanh. Đang chiếm vị trí quan trọng trong thuyết tiến hóa hiện đại. gần đây. 4.Thuyết tiến hóa tổng hợp. Vấn đề Thuyết tiến hóa tổng hợp 1.Các nhân tố tiến hóa -Đột biến và giao phối ko ngẫu nhieentaoj nguồn nguyên liệu tiến hóa. -Di-nhập gen có thể làm thay đổi TPKG & TSA của quần thể. -CLTN làm thay đổi TSA theo 1 hướng nhất định, xác định chiều hướng & nhịp độ tiến hóa. -Các yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi TSA ko theo 1 chiều hướng nhất định. Một alen nào đó dù có lợi cũng có thể bị loại bỏ khỏi quần thể; một alen có hại cũng có thể trở nên phổ biến trong quần thể. 2.Cơ chế tiến hóa Sự biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể dưới áp lực của CLTN được các cơ chế cách li thúc đẩy, dẫn tới sự hình thành 1 hệ gen kín, cách li di truyền với hệ gen của quần thể gốc. 3.Đóng góp mới Làm sáng tỏ cơ chế của tiến hóa nhỏ diễn ra trong lòng quần thể. Bắt đầu làm rõ những nét riêng của tiến hóa lớn. 5.So sánh CLTN của Đacuyn & quan niệm hiện đại. Quan niệm của Đacuyn Quan niệm hiện đại Nguyên liệu của CLTN -Biến dị cá thể dưới ảnh hưởng của điều kiện sống & tập quán hoạt động. -Các sai dị các thể qua quá trình sinh sản. -Đột biến & biến dị tổ hợp. -Thương biến có ý nghĩa gián tiếp. Đơn vị tác động của CLTN Cá thể. Chủ yếu là: +Cá thể. +Quần thể (ở loài giao phối). Thực chất CLTN Phân hóa khả năng sống sót giữa các cá thể trong loài. Phân hóa khả năng sông sót & khả năng sinh sản của các cá thể trong quần thể. Kết quả của CLTN Sự sống sót giữa các cá thể thích nghi nhất. Sự phát triển & sinh sản ưu thể của các cá thể trong quần thể, của những quần thể thích nghi. Vai trò CLTN là nhân tố tiến hóa cơ bản nhất, xác định chiều hướng & nhịp điệu tichs lũy biến dị. 6.So sánh tiến hóa tổng hợp & tiến hóa trung tính. tiến hóa tổng hợp tiến hóa trung tính Nhân tố tiến hóa -Quá trình đột biến & giao phối tạo nguồn nguyên liệu tiến hóa. -Quá trình CLTN: xác định chiều hướng, nhịp độ tiến hóa. -Các cơ chế cách li thúc đẩy sự phân hóa quần thể gốc. Quá trình Đột biến làm phát sinh những đột biến trung tính. Cơ chế của quá trình tiến hóa Sự biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể là do CLTN được các cơ chế cách li thúc đẩy, dẫn đến sự hình thành 1 hệ gen kín, cách li di truyền với hệ gen cua quần thể gốc. Củng cố ngẫu nhiên các đột biến trung tính, ko chịu tác động của CLTN. 2 Đóng góp mới -Làm sáng tỏ cơ chế của tiến hóa nhỏ diễn ra trong quần thể. -Bắt đầu làm sáng tỏ những nét riêng của tiến hóa lớn. -Nêu giả thuyết về cơ chế tiến hóa cấp độ phân tử. -Giải thích sự đa dạng cân bằng trong quần thể. 7. CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA. 1. Khái niệm: Nhân tố tiến hóa là những nhân tố làm biến đổi tần số alen và thành phần KG của quần thể. 2. Các nh ân t ố ti ến h óa: a. Đột biến: -Là những biến đổi trong VCDT xảy ra ở cấp phân tử là ADN, ở cấp TB là NST. -Đặc điểm: + Tần số Đb biến ở mỗi gen rất nhỏ ( 10 -4 - 10 -6 ), ĐB gen là nhân tố làm thay đổi tần số các alen, thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể chậm nhất và không có hướng. + ĐB gen đa số là có hại do phá vỡ mối quan hệ hài hòa giữa cá gen với nhau trong hệ gen và giữa kiểu gen với môi trường vốn đã được CLTN thiết lập từ lâu qua nhiều thế hệ. - Vai trò: + Đột biến tạo nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa, qua giao phối sẽ tạo nên biến dị thứ cấp cho tiến hóa. + Trong hai dạng ĐBG và ĐB NST thì đột biến gen có vai trò chủ yếu vì: ĐB gen có thể thay đổi giá trị thích nghi tùy thuộc vào môi trường và tùy thuộc vào tổ hợp gen. Trong quần thể, ĐB gen phổ biến hơn ĐB NST vì ĐBG ít và lâu ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và sinh sản của SV. Tần số ĐB ở mỗi gen thường rất thấp nhưng cơ thể thực vật, động vật có hàng vạn gen nên tỉ lệ giao tử mang Đb gen trong quần thể là rất lớn. b. Di - nhập gen. (Dòng gen) - Khái niệm: - Di nhập gen là sự lan truyền gen từ quần thể này sang quần thể khác. Ở thực vật thông qua sự phát tán bào tử, hạt phấn, hạt, quả. Ở động vật thống qua sự di cư của các cá thể. - Vai trò: là nhân tố làm thay đổi đột ngột tần số alen của quần thể và không có hướng. Các cá thể nhập cư vào quần thể: + Làm thay đổi tần số các alen của quần thể. + Làm phong phú vốn gen của quần thể. c. Chọn lọc tự nhiên (CLTN) - Nguyên liệu: ĐB là nguyên liệu sơ cấp và biến dị tổ hợp là nguyên liệu thứ cấp. - Đơn vị tác động của CLTN. + Cá thể.+ Ở loài giao phối quần thể là đơn vị cơ bản. + Thực tế tác động trực tiếp lên KH và gián tiếp là thay đổi tần số các alen, tần số các kiểu gen. + CLTN làm thay đổi f alen trội nhanh hơn so với alen lặn. CLTN làm thay đổi tần số alen của quần thể vi khuẩn nhanh hơn so với quần thể sinh vật lưỡng bội. - Thực chất của CLTN là phân hóa khả năng sinh sản của các kiểu gen khác nhau trong quần thể bao gồm khả năng kết đôi giao phối, khả năng đẻ con và độ mắn đẻ. - Kết quả của CLTN: Hình thành nên đặc điểm thích nghi. Trong quần thể đa hình: + CL cá thể đảm bảo sự phát triển và sinh sản ưu thế của các kiểu gen thích nghi hơn làm tăng tỉ lệ những cá thể thích nghi hơn trong nội bộ quần thể. + CL quần thể đảm bảo sự tồn tại và phát triển của những quần thể có vốn gen tương quan về các mặt kiếm ăn, tự vệ, sinh sản thích nghi nhất, quy định sự phân bố của chúng trong tự nhiên. - Là nhân tố tiến hóa chính có vai trò định hướng, quy định chiều hướng và nhịp điệu thay đổi tần số các alen, các KG của quần thể hình thành các quần thể thích nghi với môi trường. d. Các yếu tố ngẫu nhiên. ( biến động di truyền hay phiêu bạt gen). - Là nhân tố làm thay đổi đột ngột f các alen, thành phần KG của quần thể và không có hướng. - Có thể làm mất hoàn toàn 1 alen nào đó thậm chí là alen có lợi và 1 alen có hại có thể trở lên phổ biến trong quần thể. - Làm thay đổi tần số các alen mạnh khi kích thước quần thể nhỏ. - Làm nghèo làn vốn gen của QT, giảm sự đa dạng di truyền, giảm khả năng thích nghi. e. Giao phối không ngẫu nhiên. 3 - Là quá trình giao phối có lựa chọn, giao phối gần và tự phối. - Không làm thay đổi tần số các alen nhưng làm thay đổi tần số các kiểu gen: Tăng tần số kiểu gen đồng hợp và giảm tần số kiểu gen dị hợp. - Làm nghèo vốn gen, làm giảm sự đa dạng DT của QT. - Lưu ý: Giao phối ngẫu nhiên ( ngẫu phối ) không làm thay đổi tần số các alen, tần số các kiểu gen nên không phải là nhân tố tiến hóa nhưng có vai trò quan trọng với tiến hóa vì nóp làm phát sinh biến dị tổ hợp tạo quần thể đa hình cung cấp nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa, làm trung hòa tính có hại của đột biến góp phần tạo ra tổ hợp gen thích nghi. II/Một số câu hỏi. Câu 1. Tại sao để xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài về các đặc điểm hình thái thì người ta lại hay sử dụng các cơ quan thoái hoá? Cơ quan thoái hoá thường được sử dụng như bằng chứng về mối quan hệ họ hàng giữa các loài vì cơ quan thoái hoá không có chức năng gì nên không được CLTN giữ lại. Chúng được giữ lại ở các loài, đơn giản là do được thừa hưởng các gen ở loài tổ tiên. Câu 2. Hãy tìm một số bằng chứng sinh học phân tử để chứng minh mọi sinh vật trên Trái Đất đều có chung một nguồn gốc. Có rất nhiều bằng chứng phân tử chứng minh mọi sinh vật trên Trái Đất đều có chung tổ tiên. Ví dụ, mọi loài sinh vật đều có vật chất di truyền là ADN, đều có chung mã di truyền, có chung cơ chế phiên mã và dịch mã, có chung các giai đoạn của quá trình chuyển hoá vật chất như quá trình đường phân, … Câu 3. Hãy trình bày các luận điểm chính của học thuyết Lamac Học thuyết Lamac có nội dung chính sau: - Dưới tác động của môi trường hoặc tập quán hoạt động của động vật, các loài sinh vật được biến đổi từ loài này thành loài khác. - Cơ chế làm cho loài biến đổi (tiến hoá) là do sinh vật chủ động thích ứng với sự thay đổi của môi trường và những đặc điêmt thích nghi như vậy được di truyền từ đời này sang đời khác Cách giải thích về cơ chế tiến hoá hình thành loài của Lamac về cơ bản là sai vì: - Các đặc điểm thích nghi do tập quán hoạt động của các cơ quan không thể di truyền được - Các loài không thể chủ động biến đổi để thích nghi với môi trường. Câu 4. Hãy trình bày nội dung chính của học thuyết Đacuyn. Học thuyết Đacuyn có các nội dung chính sau: - Thế giới sinh vật thống nhất trong đa dạng: + Các loài sinh vật có nhiều đặc điểm giống nhau là do chúng được tiến hoá từ một tổ tiên chung. + Các loài sinh vật đa dạng (khác nhau) là do có được những đặc điểm thích nghi với môi trường sống khác nhau. - Cơ chế tiến hoá dẫn đến hình thành loài là do CLTN. + Đối tượng của CLTN: là các cá thể sinh vật. + Động lực của CLTN: đấu tranh sinh tồn + Nội dung của CLTN: CLTN là sự phân hoá về khả năng sống sót của các cá thể trong quần thể/loài + Kết quả của CLTN: Tạo nên các loài sinh vật có đặc điểm thích nghi với môi trường. Câu 5. Tại sao phần lớn đột biến gen là có hại cho cơ thể sinh vật nhưng đột biến gen vẫn được coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền cho CLTN? Phần lớn các đột biến gen tồn tại ở trạng thái dị hợp nên gen đột biến lặn không biểu hiện ra ngay kiểu hình. Qua sinh sản, sẽ tạo ra nhiều biến dị tổ hợp và gen có hại có thể nằm trong tổ hợp gen mới nên không gây hại hoặc trong môi trường mới các gen đột biến lại không có hại. Câu 6. Hiện tượng di - nhập gen ảnh hưởng như thế nào đến vốn gen và tần số alen của quần thể? 4 - Di - nhập gen có thể mang đến cho quần thể những alen mới hoàn toàn mà trước đó không có. - Di - nhập gen có thể chỉ làm thay đổi tần số alen của quần thể bằng cách tăng hay giảm tần số alen vốn có sẵn trong quần thể. - Di - nhập gen có thể biểu hiện dưới nhiều dạng thậm chí chỉ đơn giản như truyền hạt phấn nhờ sâu bọ hoặc nhờ gió giữa các quần thể thực vật. Câu 7. Hãy đưa ra một giả thuyết giải thích quá trình hình thành một quần thể cây có khả năng kháng lại một loài côn trùng từ một quần thể ban đầu bị sâu phá hoại. - Trong quần thể cây do có đột biến gen hoặc BDTH, một số cây sinh ra một số chất độc (sản phẩm phụ của quá trình TĐC), chất này được tích lại trong không bào của lá và thân. - Trong điều kiện bình thường (không có sâu hại), những cây có chứa chất độc này phát triển chậm hoặc yếu hơn vì phải tiêu tốn năng lượng ngăn chặn tác hại của chất độc đối chính mình hoặc bài tiết chất độc ra ngoài, nên số lượng cây này ít. - Khi có sâu hại xuất hiện, hấu hết các cây không có chất độc trong lá hoặc thân bị sâu tiêu diệt, những cây có chất độc trong lá hoặc thân tồn tại và phát triển mạnh thành quần thể cây kháng sâu nếu áp lực chọn lọc ngày một tăng. Câu 8. Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân loại các loài thì có chính xác không? Giải thích. Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân biệt loài thì nhiều khi không chính xác vì có nhiều loài có quan hệ họ hàng thân thuộc có rất nhiều đặc điểm hình thái giống nhau (hiện tượng loài đồng hình), nhưng lại cách li sinh sản. Câu 9. Các nhà khoa học thường dùng tiêu chuẩn nào để phân biệt loài vi khuẩn này với loài vi khuẩn khác? Giải thích. Thường dùng tiêu chuẩn hoá sinh, hình thái khuẩn lạc để phân biệt các loài vi khuẩn vì các loài vi khuẩn không sinh sản bằng hình thức sinh sản hữu tính nên không thể dùng tiêu chuẩn cách li sinh sản để phân biệt loài. Câu 10. Tại sao khi kích thước quần thể bị giảm đột ngột thì tần số alen lại thay đổi nhanh chóng? -Khi kích thước quần thể giảm nhanh, mạnh tức là số lượng cá thể của quần thể là rất ít thì các yếu tố ngẫu nhiên có thể làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen1 cách nhanhchongs. -1 alen nào đó dù có lợi có thể nhanh chóng bị loại bỏ khỏi quần thể & ngược lại, gen có hại lại có thể trở nên phổ biến trong quần thể. Câu 11. Giao phối không ngẫu nhiên làm thay đổi TPKG của quần thể như thế nào? -Giao phối ko ngẫu nhiên ko làm thay đổi tần số alen nhưng làm thay đổi tần số KG của quần thể theo hướng làm tăng tần số KG đồng hợp, giảm tần số KG dị hợp. -Do vậy, giao phối ko ngẫu nhiên làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể. Câu12. Tại sao lúc đầu ta dùng 1 loại thuốc thì diệt được > 90% sâu tư hại bắt cải nhưng sau nhiều lần phun thuốc thì hiệu quả diệt sâu của thuốc diệt lại giảm dần? Sau nhiều lần phun thuốc đã tạo nên môi trường quen thuộc, nhiều alen kháng thuốc tăng dần trong quần thể nên số các thể mang alen kháng thuốc tăng lên. Câu 13. Những cống hiến & hạn chế của Lamac? 1.Cống hiến: +Lamac là người đầu tiên xây dựng 1 học thuyết có hệ thống về sự tiến hóa của sinh giới. +Đã nêu được vai trò của ngoại cảnh trong sự tiến hoa sinh giới; đông thời đã có 1 số quan ddiiemr đúng đắn về sự tiến hóa sinh vậy như cho rằng tiến hóa là sự phất triển mang tính kế thừa lịch sử; sự phức tạp hóa cấu tạo cơ thể là dấu hiệu của sự tiến hóa… 2.Hạn chế: +Chưa phân biệt được biến dị di truyền & biến dị ko di truyền. Theo quan niệm của di truyền học hiện đại, thường biến là những biến đổi do ngoại cảnh, ko di truyền. 5 +Lamac chưa thành công trong việc giải thích các đặc điểm hợp lí trên cơ thể sinh vật. Quan niệm mọi sinh vật đều thích nghi kịp thời và không có loài bị đào thải không đúng với các tài liệu cổ sinh vật học: đã có 25 vạn loài thực vật và 7.5 triệu loài động vật bị diệt vong do ko thích nghi trước sự thay đổi của hoàn cảnh sống. +Quan niệm mọi sinh vật đều có PƯ nhất loạt giống nhau trước điều kiện ngoại cảnh không đúng với quan niệm. +Mọi sinh vật đều nhất loạt giống nhau trước điều kiện của môi trường. +Do ngoại cảnh thay đổi chậm chạp nên sinh vật đều có PƯ thích nghi kịp thời và trong lịch sử, không có loài nào bị đào thải do kém thích nghi. Câu 14. Những thành công & hạn chế của Đacuyn về CLTN? 1.Thành công: -Với thuyết CLTN, Đacuyn đã giải thích khá thành công sự hình thành các đặc điểm thích nghi cua rsinh vật. Đó là quá trình CL các biến dị & đào thải các dạng kém thích nghi. -Đacuyn đã thành công trong việc xây dựng luận điểm về nguồn gốc thống nhất của các loài, chứng minh rằng toàn bộ sinh giới ngày nay là kết quả của quá trình tiến hóa từ một nguồn gốc chung. 2.Hạn chế: Do hạn chế của trình độ khoa học đương thời, Đacuyn chưa hiểu rõ về nguyên nhân phát sinh biến dị & cơ chế di truyền các biến dị. Câu 15. Quan điểm của Đacuyn về biến dị? Nó có khác gì so với quan niệm của Lamac? 1.Quan niệm của Đacuyn… Ông phân biệt 2 loại biến dị: -Biến dị cá thể: là những sai # của các cá thể cùng loài, phát sinh trong quá trình sinh sản. Những biến dị này xuất hiện mang tính chất cá thể, riêng rẽ theo hướng ko xác định & là nguồn nguyên liệu cua rchon giống & tiến hóa. -Biến dị xác định: là nhân tố biến đổi đồng loạt theo 1 hướng xác định do tác dụng trực tiếp của ngoại cảnh hay tập quán hoạt động ở động vật. Những biến dị này ít có ý nghĩa trong tiến hóa & chọn giống. 2.Sự khác nhau … *Lamac phân biệt 2 loại biến dị là do ngoại cảnh và biến dị do tập quán hoạt động đều di truyền cho thế hệ sau: Do hạn chế của khoa học đương thời, Lamac chưa phân biệt được giữa biến dị di truyền & biến dị ko di truyền. *Theo Đacuyn, biến dị do ngoại cảnh & do tập quán hoạt động (được gọi chung là biến dị xác định) ko di truyền cho thế hệ sau & ít só ý nghĩa trong tiến hóa & chọn giống. Đacuyn còn là người đầu tiên dùng khái niệm biến dị cá thể. Theo ông, đây là những biến dị di truyền. 6 . sinh sản của các ki u gen khác nhau trong quần thể bao gồm khả năng kết đôi giao phối, khả năng đẻ con và độ mắn đẻ. - Kết quả của CLTN: Hình thành nên đặc điểm thích nghi. Trong quần thể đa. - Trong quần thể cây do có đột biến gen hoặc BDTH, một số cây sinh ra một số chất độc (sản phẩm phụ của quá trình TĐC), chất này được tích lại trong không bào của lá và thân. - Trong điều ki n. thải những biến dị có hại đối với 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 các biến dị có lợi và đào thải những