CHƯƠNG i NGUYÊN NHÂN và cơ CHẾ TIẾN hóa image marked image marked

PHẦN II TIẾN HÓA CHƯƠNG I NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU I BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA - Bằng chứng tiến hóa chứng nói lên mối quan hệ họ hàng loài sinh vật với - Có hai loại chứng tiến hóa, chứng trực tiếp chứng gián tiếp Bằng chứng trực tiếp chứng hóa thạch Bằng chứng gián tiếp gồm có: Bằng chứng giải phẫu so sánh, chứng phôi sinh học so sánh, chứng địa lý sinh vật học, chứng tế bào học sinh học phân tử Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/phankhacnghe/ Bằng chứng giải phẩu so sánh Sự tương đồng nhiều đặc điểm giải phẫu loài chứng gián tiếp cho thấy loài sinh vật tiến hóa từ tổ tiên chung Các lồi có cấu tạo giải phẫu giống có quan hệ họ hàng thân thuộc a Cơ quan tương đồng: Là quan nằm vị trí tương ứng thể, có nguồn gốc q trình phát triển phơi nên có kiểu cấu tạo giống Cơ quan tương đồng phản ánh tiến hóa phân li b Cơ quan tương tự: Là quan khác nguồn gốc đảm nhiệm chức phận giống nên có kiểu hình thái tương tự Cơ quan tương tự phản ánh tiến hóa đồng quy c Cơ quan thối hóa: Là quan phát triển khơng đầy đủ thể trưởng thành Do điều kiện sống loài thay đổi, quan dần chức ban đầu, tiêu giảm dần để lại vài vết tích xưa chúng Bằng chứng phôi sinh học so sánh Trang - Sự giống phát triển phôi lồi thuộc nhóm phân loại khác chứng nguồn gốc chung chúng Những đặc điểm giống nhiều kéo dài giai đoạn phát triển muộn phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng gần - Định luật phát sinh sinh vật: “Sự phát triển cá thể phản ánh cách rút gọn lịch sử phát triển loài” Định luật phát sinh sinh vật phản ánh mối quan hệ phát triển cá thể phát sinh chủng loại, vận dụng để xem xét mối quan hệ họ hàng loài Bằng chứng địa lí sinh vật học a Hệ động vật, thực vật số vùng lục địa Hệ động vật, thực vật vùng lục địa phụ thuộc vào điều kiện địa lí, sinh thái vùng mà phụ thuộc vùng tách khỏi vùng địa lí khác vào thời kì q trình tiến hóa sinh giới b Hệ động vật thực vật đảo Hệ động vật, thực vật đảo đại dương nghèo đảo lục địa Đặc điểm hệ động vật, thực vật đảo chứng trình hình thành loài tác động chọn lọc tự nhiên cách li địa lí Nhiều lồi phân bố vùng địa lí khác lại có nhiều đặc điểm cấu tạo giống chứng minh có chung nguồn gốc, sau phát tán sang vùng khác Điều cho thấy giống lồi chủ yếu có chung nguồn gốc tác động môi trường Bằng chứng tế bào học - Mọi sinh vật cấu tạo từ tế bào, tế bào sinh từ tế bào sống trước Tế bào đơn vị tổ chức thể sống - Tế bào nhân sơ tế bào nhân chuẩn có thành phần bản: Màng sinh chất, tế bào chất nhân (hoặc vùng nhân)  Phản ánh nguồn gốc chung sinh giới - Tế bào nhóm sinh vật khác phân biệt số đặc điểm cấu trúc, khác phương thức sinh sản  Phản ánh tiến hóa phân li Bằng chứng sinh học phân tử - Dựa tương đồng cấu tạo, chức ADN, prôtêin, mã di truyền… cho thấy loài trái đất có tổ tiên chung - Người ta dựa vào trình tự nuclêơtit gen, trình tự axit amin loại prôtêin để xác định mối quan hệ họ hàng loài - Các lồi có quan hệ họ hàng gần sai khác cấu trúc ADN prơtêin II CÁC THUYẾT TIẾN HĨA CỔ ĐIỂN Thuyết tiến hóa Lamac a Nguyên nhân tiến hóa Do tác dụng ngoại cảnh tập quán hoạt động động vật b Cơ chế tiến hóa Sự di truyền đặc tính thu đời sống cá thể tác dụng ngoại cảnh hay tập quán hoạt động c Hình thành đặc điểm thích nghi Do ngoại cảnh thay đổi chậm chạp nên sinh vật có khả thích nghi kịp thời khơng lồi bị đào thải Trang d Q trình hình thành lồi Lồi hình thành cách liên tục, tiến hóa khơng có lồi bị đào thải e Chiều hướng tiến hóa Nâng cao dần trình độ tổ chức thể, từ đơn giản đến phức tạp g Những đóng góp hạn chế Lamac: - Đóng góp: Là người đưa khái niệm “tiến hóa”, cho tiến hóa q trình lịch sử Khẳng định vai trò ngoại cảnh tiến hóa sinh vật - Hạn chế: Chưa phân biệt biến dị di truyền biến dị khơng di truyền Ơng cho biến đổi ngoại cảnh hay tập quán hoạt động di truyền Thực tế thường biến không di truyền Trong q trình tiến hóa, sinh vật chủ động biến đổi để thích nghi với mơi trường Trong q trình tiến hóa khơng có lồi bị đào thải Thuyết tiến hóa Đacuyn a Nguyên nhân tiến hóa Chọn lọc tự nhiên tác động thông qua đặc tính biến dị di truyền sinh vật b Cơ chế tiến hóa Sự tích lũy biến dị có lợi, đào thải biến dị có hại tác động chọn lọc tự nhiên c Hình thành đặc điểm thích nghi Là tích lũy biến dị có lợi tác dụng chọn lọc tự nhiên: Chọn lọc tự nhiên đào thải dạng thích nghi, bảo tồn dạng thích nghi với hồn cảnh sống d Q trình hình thành lồi Lồi hình thành tác động chọn lọc tự nhiên theo đường phân li tính trạng e Chiều hướng tiến hóa Sinh giới tiến hóa theo chiều hướng bản: Ngày đa dạng phong phú, tổ chức ngày cao, thích nghi ngày hợp lí g Những đóng góp hạn chế Đacuyn: - Đóng góp: Là người đưa lí thuyết chọn lọc để lí giải vấn đề thích nghi, hình thành lồi nguồn gốc lồi Chọn lọc nhân tạo nhân tố quy định chiều hướng tốc độ biến đổi giống vật nuôi trồng - Hạn chế: Chưa hiểu biết đầy đủ nhân tố tiến hóa; Chưa làm rõ chế làm phát sinh biến dị chế di truyền biến dị III THUYẾT TIẾN HĨA HIỆN ĐẠI Thuyết tiến hóa tổng hợp a Sự đời thuyết tiến hóa tổng hợp: Thuyết tiến hóa tổng hợp đời mối quan hệ mật thiết với nhiều lĩnh vực khác Sinh học, đặc biệt Di truyền học quần thể b Tiến hóa bao gồm tiến hóa nhỏ tiến hóa lớn - Tiến hỏa nhỏ: + Là trình biến đổi cấu trúc di truyền quần thể (biến đổi tần số alen tần số kiểu gen) theo hướng thích nghi dẫn đến hình thành lồi Trang + Tiến hóa nhỏ diễn phạm vi tương đối hẹp, thời gian tương đối ngắn, nghiên cứu thực nghiệm - Tiến hóa lớn: + Là q trình hình thành nhóm phân loại lồi chi, họ, bộ, lớp, ngành, giới Thực chất tiến hóa lớn chuỗi liên tiếp kiện tiến hóa nhỏ + Tiến hóa lớn diễn phạm vi rộng lớn, thời gian dài, nghiên cứu thực nghiệm mà nghiên cứu tổng hợp, so sánh c Đơn vị tiến hóa sở: - Quần thể xem đơn vị tiến hóa sở (nghĩa tổ chức nhỏ lồi mà q trình tiến hóa diễn ra) đơn vị tồn thực tự nhiên đơn vị sinh sản loài - Quần thể đơn vị tiến hóa, có nghĩa lồi hình thành từ quần thể lồi cũ Thuyết tiến hóa trung tính (nghiên cứu tiến hóa cấp phân tử) - Kimura đề thuyết tiến hóa đột biến trung tính, nghĩa là: Sự tiến hóa diễn củng cố ngẫu nhiên đột biến trung tính, khơng liên quan tới tác dụng chọn lọc tự nhiên - Thuyết tiến hóa đột biến trung tính nghiên cứu tiến hóa cấp độ phân tử nên khơng phủ nhận mà bổ sung cho thuyết tiến hóa tổng hợp đại nguyên nhân chế tiến hóa IV CÁC NHÂN TỐ TIẾN HĨA - Nhân tố tiến hóa nhân tố làm biến đổi tần số kiểu gen tần số alen quần thể, bao gồm đột biến, giao phối không ngẫu nhiên, chọn lọc tự nhiên, di – nhập gen yếu tố ngẫu nhiên Đột biến - Đột biến biến đổi vật chất di truyền, bao gồm đột biến gen đột biến NST Trong dạng đột biến, đột biến gen thường có vai trò quan trọng tiến hóa so với đột biến NST - Đặc điểm đột biến phát sinh ngẫu nhiên, vơ hướng thường có tần số thấp (10-6 đến 10-4) - Tác động đột biến đến quần thể: Đột biến làm phát sinh alen gen mới, làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể Tuy nhiên, có tần số thấp nên áp lực đột biến lên cấu trúc di truyền quần thể không đáng kể - Vai trò đột biến tiến hóa: + Đột biến tạo nguồn nguyên liệu sơ cấp cho q trình tiến hóa, từ nguồn ngun liệu sơ cấp này, qua giao phối tạo nguồn biến dị tổ hợp vô phong phú, cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên + Trong dạng đột biến, đột biến gen nguồn nguyên liệu sơ cấp chủ yếu (vì đột biến gen phổ biến đột biến NST thường ảnh hưởng đến sức sống thể đột biến) Giao phối không ngẫu nhiên - Giao phối khơng ngẫu nhiên gồm có giao phối có chọn lọc, giao phối gần tự phối - Giao phối không ngẫu nhiên làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp, giảm tần số kiểu gen dị hợp Đối với quần thể tự phối, trình tự phối làm thay đổi tần số kiểu gen mà không thay đổi tần số alen quần thể - Giao phối không ngẫu nhiên làm giảm tính đa dạng di truyền, làm nghèo nàn vốn gen quần thể * Ngẫu phối không làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể nên không coi nhân tố tiến hóa Tuy nhiên, ngẫu phối làm phát tán đột biến quấn thể tạo đa hình kiểu gen kiểu hình, hình thành nên vơ số biến dị tổ hợp tạo nguồn biến dị thứ cấp cho q trình tiến hóa Trang Mặt khác, ngẫu phối trung hòa đột biến có hại, góp phần tạo tổ hợp gen thích nghi Do đó, ngẫu phối đóng vai trò quan trọng tiến hóa Di – nhập gen - Sự lan truyền gen từ quần thể sang quần thể khác gọi di – nhập gen hay dòng gen - Di – nhập gen làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể, mang đến alen làm cho vốn gen quần thể thêm phong phú - Mức độ ảnh hưởng nhóm cá thể nhập cư đến tần số alen quần thể nhập cư phụ thuộc vào yếu tố: + Tương quan kích thước nhóm cá thể nhập cư với quần thể + Khác biệt tần số alen nhóm cá thể nhập cư với quần thể + Tiềm sinh sản cá thể nhập cư - Trong tiến hóa, di nhập gen nhiều làm dung hòa vốn gen quần thể cách li, làm giảm phân hóa vốn gen quần thể loài Chọn lọc tự nhiên - Chọn lọc tự nhiên phân hóa khả sống sót sinh sản cá thể với kiểu gen khác quần thể - Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình gián tiếp làm biến đổi thành phần kiểu gen quần thể, biến đổi tần số alen quần thể theo hướng xác định - Chọn lọc tự nhiên làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm tùy thuộc chọn lọc chống lại alen trội hay alen lặn - Áp lực trình chọn lọc tự nhiên lớn trình tiến hóa nhanh Vì chọn lọc tự nhiên quy định chiều hướng nhịp độ tiến hóa - Các hình thức chọn lọc tự nhiên: + Chọn lọc ổn định (kiên định): Hình thức chọn lọc xảy điều kiện môi trường sống ổn định Quá trình chọn lọc hướng đến bảo tồn cá thể mang tính trạng trung bình, đào thải cá thể mang tính trạng chệch xa mức trung bình + Chọn lọc vận động (định hướng): Hình thức chọn lọc xảy điều kiện môi trường thay đổi theo hướng xác định Do đó, đặc điểm thích nghi cũ dần bị thay đặc điểm thích nghi + Chọn lọc phân hóa (gián đoạn): Hình thức chọn lọc xảy điều kiện môi trường khơng đồng Dưới tác động hình thức chọn lọc này, quần thể bị chia thành nhiều nhóm nhỏ, nhóm chịu tác động chọn lọc kiên định, thích nghi với điều kiện sinh thái định, kết quần thể bị phân hóa thành nhiều nhóm khác Trang 5 Các yếu tố ngẫu nhiên - Tần số alen quần thể thay đổi tác động yếu tố ngẫu nhiên như: thiên tai, lũ lụt, thu hẹp kích thước quần thể - Đặc điểm tác động yếu tố ngẫu nhiên: + Làm thay đổi đột ngột tần số alen thành phần kiểu gen quần thể cách vô hướng + Các yếu tố ngẫu nhiên đào thải hồn tồn alen khỏi quần thể alen có lợi hay có hại + Tác động yếu tố ngẫu nhiên phụ thuộc vào kích thước quần thể - Vai trò biến động di truyền (các yếu tố ngẫu nhiên): Làm biến đổi tần số tương đối alen thành phần kiểu gen quần thể cách ngẫu nhiên, làm nghèo nàn vốn gen quần thể - Hiệu ứng thắt cổ chai hiệu ứng kẻ sáng lập: + Hiệu ứng thắt cổ chai quần thể: Tần số alen quần thể thay đổi kích thước quần thể giảm (vì lí nào) + Hiệu ứng kẻ sáng lập: Khi nhóm cá thể tách khỏi quần thể gốc di cư đến vùng đất mới, sáng lập quần thể tần số alen quần thể khác biệt với quần thể gốc khác biệt kích thước mà hồn tồn khơng liên quan đến nhân tố tiến hóa vùng đất V LỒI VÀ SỰ HÌNH THÀNH LỒI Sự hình thành đặc điểm thích nghi (quần thể thích nghi) - Q trình hình thành đặc điểm thích nghi chịu chi phối nhân tố chủ yếu: Đột biến, giao phối chọn lọc tự nhiên Đột biến giao phối tạo nguồn nguyên liệu cho chọc lọc tự nhiên, chọn lọc tự nhiên sàng lọc làm tăng số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi tăng cường mức độ thích nghi đặc điểm cách tích lũy alen quy định đặc điểm thích nghi - Ví dụ: + Sự tăng cường sức đề kháng vi khuẩn tụ cầu vàng gây bệnh người Trang + Sự hóa đen lồi bướm Biston betularia vùng cơng nghiệp nước Anh - Các đặc điểm thích nghi mang tính hợp lí tương đối, vì: + Chọn lọc tự nhiên có tác động lên biến dị sẵn có quần thể + Tiến hóa bị hạn chế trở ngại lịch sử, nghĩa tiến hóa xây dựng đặc điểm thích nghi dựa đặc điểm tồn điều chỉnh cho phù hợp với hồn cảnh + Chọn lọc tự nhiên trì kiểu hình dung hòa với nhiều đặc điểm khác + Mỗi đặc điểm thích nghi sản phẩm chọn lọc tự nhiên hoàn cảnh định nên có ý nghĩa hồn cảnh phù hợp Khi hồn cảnh sống thay đổi, đặc điểm thích nghi trở thành bất lợi thay đặc điểm thích nghi khác - Ngay hồn cảnh sống ổn định đột biến biến dị tổ hợp không ngừng phát sinh, chọn lọc tự nhiên không ngừng tác động, đặc điểm thích nghi liên tục hoàn thiện Loài sinh học chế cách li a Loài sinh học - Loài đơn vị tổ chức sinh giới Loài sinh học đơn vị sinh sản, đơn vị tổ chức tự nhiên, thể thống vê sinh thái di truyền - Loài giao phối quần thể nhóm quần thể có tính trạng chung hình thái, sinh lí; Có khu phân bố xác định; Các cá thể có khả giao phối với sinh đời có sức sống, có khả sinh sản cách li sinh sản với nhóm quần thể thuộc loài khác - Các tiêu chuẩn phân biệt hai loài thân thuộc: + Tiêu chuẩn hình thái: Dựa khác hình thái để phân biệt Các cá thể lài có chung hệ tính trạng hình thái giống Trái lại, hai lồi khác có gián đoạn hình thái + Tiêu chuẩn địa lí – sinh thái: Dựa vào khu phân bố sinh vật để phân biệt Hai loài có khu phân bố riêng biệt Hai lồi có khu phân bố trùng phần trùng hoàn tồn khó phân biệt + Tiêu chuẩn sinh lí – sinh hóa: Dựa vào khác cấu trúc tính chất ADN prơtêin để phân biệt Những lồi thân thuộc sai khác cấu trúc ADN prơtêin + Tiêu chuẩn cách li sinh sản: Giữa hai lồi có cách li sinh sản (các cá thể không giao phối với giao phối sinh khơng có khả sinh sản hữu tính – bất thụ) Mỗi tiêu chuẩn mang tính hợp lí tương đối Vì vậy, tùy nhóm sinh vật mà vận dụng tiêu chuẩn tiêu chuẩn khác chủ yếu Trong nhiều trường hợp phải phối hợp nhiều tiêu chuẩn phân biệt loài sinh vật cách xác - Cấu trúc lồi: Lồi bao gồm nhiều nòi (nòi địa lí, nòi sinh thái, nòi sinh học), nòi bao gồm hay nhiều quần thể phân bố liên tục gián đoạn b Các chế cách li - Vai trò chế cách li: + Ngăn cản quần thể loài trao đổi vốn gen cho nhau, lồi trì đặc trưng riêng + Ngăn cản quần thể loài trao đổi vốn gen cho  củng cố, tăng cường phân hóa thành phần kiểu gen quần thể bị chia cắt - Các dạng cách li: Cách li bao gồm dạng bản: cách li địa lí cách li sinh sản Trang + Cách li địa lí: chướng ngại địa lí (núi, sơng, biển,…) ngăn cản cá thể gặp gỡ giao phối với + Cách li sinh sản trở ngại thể sinh vật (trở ngại sinh học) ngăn cản cá thể giao phối với ngăn cản tạo lai hữu thụ Cách li sinh sản bao gồm cách li trước hợp tử cách li sau hợp tử  Cách li trước hợp tử bao gồm: cách li nơi ở, cách li tập tính, cách li thời gian (mùa vụ), cách li học  Cách li sau hợp tử: Là trở ngại ngăn cản việc tạo lai ngăn cản việc tạo lai hữu thụ Quá trình hình thành lồi Hình thành lồi q trình lịch sử, cải biến thành phần kiểu gen quần thể theo hướng thích nghi, tạo hệ gen cách li sinh sản với quần thể gốc Hình thành lồi – Hình thành đặc điểm thích nghi + Cách li sinh sản a Hình thành lồi khác khu vực địa lí - Lồi mở rộng khu phân bố đến vùng đất (do di cư) khu phân bố loài bị chia cắt thành khu vực chướng ngại địa lí - Ở khu vực địa lí, chọn lọc tự nhiên tác động theo hướng thích nghi với điều kiện địa lí đó, hình thành nên nòi địa lí hình thành lồi - Chướng ngại địa lí nhân tố ngăn cản giao phối quần thể, làm thúc đẩy phân hóa vốn gen quần thể - Điều kiện địa lí nhân tố quy định chiều hướng tác động chọn lọc tự nhiên, quy định chiều hướng hình thành đặc điểm thích nghi - Hình thành lồi đường địa lí xảy lồi hay di động xa b Hình thành lồi khu vực địa lí - Hình thành lồi cách li sinh thái: + Trong khu phân bố, quần thể lồi gặp điều kiện sinh thái khác chọn lọc theo hướng khác nhau, hình thành đặc điểm thích nghi khác nhai  Hình thành nòi sinh thái, sau hình thành nên lồi + Hình thành lồi đường sinh thái hay xảy loài khơng di động (ví dụ thực vật) di động (ví dụ lồi động vật thân mềm,…) - Hình thành lồi cách li tập tính: + Xảy lồi động vật có tập tính giao phối phức tạp + Khi có đột biến xuất tập tính giao phối cá thể đột biến trở thành quần thể cách li sinh sản với quần thể gốc (chúng không giao phối với dạng bố mẹ khơng tập tính giao phối) - Hình thành lồi đường lai xa đa bội hóa: P Cá thể lồi A (2nA) × Cá thể lồi B (2nB) Trang G: nA (nA + nB) F1: (nA + nB) nB F2: nB nB nB (nA + nB) nB nB (2nA + 2nB) nB (Thể song nhị bội) nB + Cơ thể lai xa thường khơng có khả sinh sản hữu tính (bất thụ) thể lai xa mang NST nB đơn bội lồi bố mẹ  khơng tạo cặp tương đồng  q trình tiếp hợp giảm phân khơng diễn bình thường Tuy nhiên, lí mà thể lai xa lưỡng bội hóa, làm cho NST tồn cặp tương đồng, thể giảm phân bình thường, tạo giao tử bình thường Csow thể cách li sinh sản với loài bố mẹ, tạo lồi + Hình thành lồi theo đường lai xa đa bội hóa phổ biến thực vật - Hình thành lồi đường đa bội hóa nguồn: + Trong giảm phân thụ tinh: Giảm phân tạo giao tử khơng bình thường 2n, kết hợp giao tử 2n thụ tinh tạo thể tứ bội (4n) Thể tứ bội phát triển thành quần thể trở thành lồi cách li sinh sản với loài gốc lưỡng bội (nếu giao phối tạo lai 3n bất thụ) + Trong ngun phân: 2n  4n tạo lồi trì chủ yếu sinh sản vơ tính - Hình thành lồi cấu trúc lại NST: + Do đột biến cấu trúc NST, đặc biệt đột biến đảo đoạn  Thể đột biến đảo đoạn hay chuyển đoạn…  phát triển thành quần thể trở thành lồi * Dù lồi hình thành theo đường lồi khơng xuất với cá thể mà quần thể nhóm quần thể có khả tồn mắt xích hệ sinh thái, đứng vững qua thời gian tác động cảu chọn lọc tự nhiên Chiều hướng tiến hóa chung sinh giới - Dưới tác dụng nhân tố tiến hóa, sinh giới tiến hóa theo chiều hướng bản: Ngày đa dạng phong phú, tổ chức ngày cao, thich nghi ngày hợp lí Trong thích nghi ngày hợp lí hướng - Sự phát triển loài hay nhóm lồi theo nhiều hướng khác nhau: Tiến sinh học, thoái sinh học, kiên định sinh học B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu hỏi: Câu 1: Tại chọn lọc tự nhiên lại hình thành sinh vật hồn hảo? Hướng dẫn trả lời Chọn lọc tự nhiên khơng thể hình thành sinh vật hồn hảo vì: - Chọn lọc tự nhiên tác động lên biến dị sẵn có quần thể Chọn lọc tự nhiên ủng hộ kiểu thích nghi số kiểu hình có sẵn quần thể, mà tất kiểu hình có sẵn quần thể khơng phải kiểu hình lí tưởng Trang - Tiến hóa bị hạn chế trở ngại lịch sử Mỗi loài thừa hưởng từ tổ tiên gia tài cá thể cháu với biến dị sẵn có, tiến hóa q trình kế thừa lịch sử có thừa hưởng đặc điểm cũ lồi gốc - Sự thích nghi thường theo kiểu dung hòa Vì lúc, quan thể sinh vật phải thực nhiều chức Ví dụ bàn tay người có khớp linh động để cử động dẫn tới dễ bị bong gân, chầy khớp - Yếu tố ngẫu nhiên, chọn lọc tự nhiên môi trường tương tác với Các yếu tố ngẫu nhiên loại bỏ kiểu gen thích nghi; Tác động mơi trường làm cho cá thể có kiểu gen xấu có thường biến tồn quần thể Với lí nói chọn lọc tự nhiên chọn cá thể hoàn hảo mà chọn lọc tự nhiên chọn cá thể tốt số cá thể sẵn có quần thể Câu 2: a Hãy cho biết vai trò giao phối khơng ngẫu nhiên tiến hóa? b Tại chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình mà khơng tác động trực tiếp lên kiểu gen? Hướng dẫn trả lời a Giao phối không ngẫu nhiên làm tăng tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tạo điều kiện cho alen đột biến nhanh chóng tổ hợp với thành kiểu gen đồng hợp, biểu thành kiểu hình đột biến cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên b Trong tự nhiên, cá thể có kiểu hình phù hợp với mơi trường sống sót sinh sản ưu thể, cá thể có kiểu hình khơng phù hợp có sức sống bị đào thải Do chọn lọc tự nhiên tác động lên kiểu hình (dựa vào kiểu hình) hệ qua nhiều hệ chọn kiểu gen không tác động trực tiếp lên kiểu gen Câu 3: Những nhận định sau chưa đúng? Hãy giải thích tính chưa nhận định a Khi nhóm cá thể di cư đến vùng đất sáng lập quần thể sau thời gian quần thể tiến hóa trở thành lồi b Trong khu vực địa lí, tốc độ hình thành đặc điểm thích nghi quần thể loài c Thuốc kháng sinh trị bệnh lao nhân tố làm xuất chứng kháng thuốc Hướng dẫn trả lời a Sai Vì vùng đất mới, quần thể CLTN tiến hành theo hướng với quần thể gốc vốn gen quần thể khơng có sai khác với quần thể gốc, khơng thể xảy tiến hòa b Sai Vì khu vực địa lí quần thể sống khu vực khác có điều kiện sinh thái khác nên áp lực CLTN khác Mặt khác quần thể khác có vốn gen khác nhau, có số lượng cá thể khác nhau, có hình thức sinh sản khác nên có tốc độ hình thành quần thể thích nghi khác c Sai Vì thuốc kháng sinh nhân tố chọn lọc đột biến kháng thuốc không làm xuất đột biến kháng thuốc Câu 5: Phân tích tỉ lệ phần trăm axit amin sai khác chuỗi polipeptit  phân tử HB lồi động vật có xương sống, người ta thu kết bảng III Trang 10 Cá mập Cá mập Cá chép Sa giơng Chó Người 59,4 61,4 56,8 53,2 53,2 47,9 48,6 46,1 44,0 16,3 Cá chép Sa giơng Chó Người Từ bảng III rút nhận xét gì? Thử vẽ sơ đồ phát sinh phản ánh quan hệ nguồn gốc lồi nói Hướng dẫn trả lời - Nhận xét: Dựa vào tỉ lệ phần trăm axit amin sai khác chuỗi polipeptit  phân tử HB, ta xác định mối quan hệ họ hàng người với loài theo thứ tự từ gần đến xa sau: Người, chó, sa giông, cá chép, cá mập - Cây phát sinh chủng loại: Câu 6: So sanh tác động chọn lọc tự nhiên với tác động biến động di truyền cấu trúc di truyền quần thể giao phối Hướng dẫn trả lời Tác động chọn lọc tự nhiên Tác động biến động di truyền - Làm thay đổi tần số alen theo hướng xác - Làm thay đổi tần số alen cách đột ngột, vô định, cụ thể tăng tần số alen có lợi, giảm tần hướng, đào thải hoàn toàn alen khỏi số alen có hại quần thể alen có lợi hay có hại - Tác động khơng phụ thuộc kích thước quần thể - Tác động mạnh hay yếu phụ thuộc vào kích thước quần thể, quần thể nhỏ chịu tác động lớn - Kết qảu: Làm giám định tính đa dạng di truyền - Kết quả: Làm nghèo nàn vốn gen quần thể, quần thể, lại tăng tần số kiểu gen số trường hợp đẩy quần thể vào có giá trị thích nghi cao, tạo quần thể thích nghi vòng xốy tuyệt chủng Câu 7: Trong nhân tố tiến hóa, cho biết: a Nhân tố làm xuất alen quần thể? b Nhân tố làm giảm tính đa dạng di truyền quần thể? c Nhân tố đào thải hồn tồn alen khỏi quần thể? Hướng dẫn trả lời Trang 11 a Nhân tố làm xuất alen quần thể: Đột biến, – nhập gen b Nhân tố làm giảm tính đa dạng di truyền quần thể: Chọn lọc tự nhiên, giao phối không ngẫu nhiên, yếu tố ngẫu nhiên c Nhân tố đào thải hoàn toàn alen khỏi quần thể: Chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên Câu 8: a Theo quan điểm tiến hóa đại, nhận định sau chế tiến hóa hay sai? Giải thích? + Trong điều kiện bình thường, chọn lọc tự nhiên đào thải hết alen lặn gây chết khỏi quần thể giao phối + Chọn lọc tự nhiên nhân tố trực tiếp tạo kiểu gen thích nghi với mơi trường b Nêu mối quan hệ đột biến gen giao phối tiến hóa nhỏ? Hướng dẫn trả lời a - Sai: quần thể giao phối, alen lặn tồn trạng thái đồng hợp dị hợp Ở trạng thái dị hợp alen lặn thường không bị chọn lọc tự nhiên đào thải - Sai: CLTN khơng trực tiếp tạo kiểu hình thích nghi với mơi trường mà sàng lọc tăng dần tần số thích nghi vốn tồn sẵn quần thể b Mối quan hệ: - Quá trình đột biến tạo alen mới, qua giao phối tạo tổ hợp gen khác nhau, đồng thời phát tán đột biến khỏi quần thể - Đột biến cung cấp nguyên liệu sơ cấp, giao phối cung cấp nguyên liệu thứ cấp (biến dị tổ hợp) cho CLTN Hai nhân tố góp phần tạo nguồn biến dị di truyền quần thể Câu 9: Tác động chọn lọc vận động rõ đường hình thành lồi nào? Trình bày chế đường hình thành lồi Hướng dẫn trả lời - Tác động chọn lọc vận động rõ ràng đường hình thành lồi khác khu hay đường địa lí, khu phân bố lồi mở rộng hay bị chia cắt làm cho điều kiện sống thay đổi, hướng chọn lọc thay đổi - Cơ chế hình thành lồi khác khu hình dung sau: + Khi khu phân bố loài bị chia cắt trở ngại mặt địa lí, quần thể ban đầu chia thành nhiều quần thể cách li + Do tác động tác nhân tố tiến hóa, quần thể nhỏ cách li ngày khác xa tần số alen thành phần kiểu gen + Sự khác biệt tần số alen tích lũy dần tác động chọn lọc vận động đến thời điểm đó, xuất trở ngại dẫn đến cách li sinh sản với dạng gốc hay lân cận dẫn đến khả hình thành lồi Câu 10: a Mối quan hệ ngoại cảnh chọn lọc tự nhiên q trình tiến hóa thể nào? Trang 12 b Sau thời gian tồn tại, lồi sinh vật A tiến hóa thành lồi khác lồi sinh vật B gần thay đổi Điều kiện sống hai loài có khác nhai? Giải thích? Hướng dẫn trả lời a + Các nhân tố bất lợi ngoại cảnh nhân tố chọn lọc + Ngoại cảnh xác định hướng chọn lọc, thể hiện: - Ngoại cảnh thay đổi  chọn lọc vận động, hình thành đặc điểm thích nghi - Ngoại cảnh ổn định  chọn lọc ổn đinh, trì đặc điểm thích nghi có - Ngoại cảnh khơng đồng  chọn lọc phân hóa b Có khác điều kiện sống loài: + Điều kiện sống lồi A có biến động lớn lồi B, điều kiện sống thay đổi nhân tố gây chọn lọc + Lồi A phải có vùng phân bố rộng loài B, điều kiện sống loài A không đồng không liên tục Trong điều kiện đó, q trình cách ly phân hóa diễn nhanh hơn, tạo điều kiện thúc hình thành lồi Câu 11: a) Trong điều kiện đa dạng di truyền quần thể sinh vật sinh sản hữu tính bị suy giảm? Giải thích b) Hiệu chọn lọc tự nhiên phụ thuộc vào yếu tố nào? Giải thích Hướng dẫn trả lời a) - Khi kích thước quần thể bị giảm mức yếu tố ngẫu nhiên dễ dàng loại bỏ số alen khỏi quần thể cho dù alen có lợi hay trung tính dẫn đến làm giảm đa dạng di truyền quần thể Khi kích thước quần thể nhỏ cá thể dễ dàng giao phối gần dẫn đến làm giảm tần số kiểu gen dị hợp tử, tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử  giảm đa dạng di truyền quần thể - Trong điều kiện môi trường liên tục biến đổi theo hướng xác định, chọn lọc tự nhiên làm thay đổi tần số alen theo hướng xác định nên đa dạng quần thể di truyền giảm, ngoại trừ trường hợp chọn lọc tự nhiên ln trì cá thể có kiểu gen dị hợp tử đào thải cá thể có kiểu gen đồng hợp b) - Phụ thuộc vào alen chọn lọc trội hay lặn Chọn lọc chống lại alen trội nhanh chóng làm thay đổi tần số alen quần thể, alen trội biểu kiểu hình trạng thái dị hợp Còn chọn lọc đào thải alen lặn làm thay đổi tần số alen chậm bị đào thải trạng thái đồng hợp tử - Áp dụng chọn lọc: Nếu áp lực chọn lọc lớn tốc độ thay đổi tần số alen cao ngược lại - Loài sinh sản vơ tính hay hữu tính: Lồi sinh sản hữu tính tạo nhiều biến dị tổ hợp nên dễ thích nghi điều kiện mơi trường thay đổi Còn lồi sinh sản vơ tính đa dạng di truyền nên môi trường có biến động dễ bị chọn lọc tự nhiên đào thải hàng loạt - Tốc độ sính sản lồi: Nếu lồi sinh sản nhanh, vòng đời ngắn hiệu chọn lọc nhanh ngược lại Ngoài hiệu chọn lọc phụ thuộc vào lồi lồi đơn bội hay lưỡng bội Nếu lồi đơn bội tất gen biểu kiểu hình nên hiệu chọn lọc nhanh ngược lại Trang 13 Câu 12: Khi chữa bệnh nhiễm khuẩn chất kháng sinh, người ta nhận thấy có tượng vi khuẩn “quen thuốc”, làm cho tác dụng diệt khuẩn thuốc nhanh chóng giảm hiệu lực Nêu chế tiến hóa di truyền làm cho gen kháng thuốc kháng sinh nhân rộng quần thể vi khuẩn Hướng dẫn trả lời - Đột biến xảy gen kháng thuốc kháng sinh tồn sẵn quần thể vi khuẩn - Chọn lọc tự nhiên có tác dụng phân hóa khả sống sót sinh sản, làm cho “cá thể” vi khuẩn có kiểu gen kháng thuốc tốt sống sót nhiều truyền gen kháng thuốc cho cháu chúng (di truyền dọc) - Mặc dù có hình thức sinh sản chủ yếu trực phân (sinh sản vơ tính), vi khuẩn đồng thời có số “hình thức sinh sản hữu tính giả” tiếp hợp, tải nạp biến nạp (di truyền ngang), làm gen kháng thuốc dễ dàng phát tán quần thể vi khuẩn Câu 13: Nghiên cứu thay đổi thành phần kiểu gen quần thể qua hệ liên tiếp thu kết sau: Thế hệ Kiểu gen AA Kiểu gen Aa Kiểu gen aa F1 0,49 0,42 0,09 F2 0,49 0,42 0,09 F3 0,4 0,2 0,4 F4 0,25 0,5 0,25 F5 0,25 0,5 0,25 Quần thể chịu tác động nhân tố tiến hóa nào? Giải thích Hướng dẫn trả lời - Muốn biết quần thể chịu tác động nhân tố tiến hóa phải xác định tần số alen quần thể qua hệ nghiên cứu - Xác định tần số alen A alen a qua hệ: Thế hệ Tần số A Tần số a F1 0,7 0,3 F2 0,7 0,3 F3 0,5 0,5 F4 0,5 0,5 F5 0,5 0,5 - Ta thấy tần số alen A alen a thay đổi cách đột ngột giai đoạn từ hệ F2 sang hệ F3, sau trì ổn định Điều chứng tỏ quần thể chịu tác động yếu tố ngẫu nhiên Vì có yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi tần số alen cách đột ngột Câu 14: Tại nói lồi sản phẩm q trình tiến hóa? Trang 14 Hướng dẫn trả lời - Tiến hóa q trình làm biến đổi thành phần kiểu gen tần số alen quần thể dẫn tới hình thành lồi - Trong trình biến đổi vốn gen quần thể xảy cách li sinh sản xuất lồi xuất lồi q trình ngẫu nhiên - Trong tự nhiên, chọn lọc tự nhiên luôn tác động dẫn đến quần thể q trình tiến hóa ln hướng đến hình thành quần thể thích nghi, hình thành lồi hệ ngẫu nhiên không thiết Bài tập Câu 1: Có hai quần thể lồi trùng trạng thái cân di truyền Trong quần thể thứ nhất, locut có tần số alen M = 0,7 m = 0,3; locut khác có tần số alen N = 0,4 n = 0,6 Trong quần thể thứ hai, tần số alen M, m, N n tương ứng 0,4; 0,6; 0,8 0,2 Hai locut nằm nhiễm sắc thể thường phân li độc lập với Người ta thu số cá thể tương đương (đủ lớn) gồm đực (♂) quần thể thứ (♀) quần thể thứ hai, chuyển đến vùng vốn khơng có lồi trùng cho giao phối ngẫu nhiên Tần số giao tử Mn quần thể F1 mong đợi bao nhiêu? Hướng dẫn trả lời Tần số giao tử quần thể xuất phát sau: Quần thể 1: MN = 0,28; Mn = 0,42; mN = 0,12; mm = 0,18 Quần thể 2: MN = 0,32; Mn = 0,08; mN = 0,48; mm = 0,12 Kiểu gen quần thể F1 thu bảng sau: QT2 QT1 MN = 0,28 Mn = 0,42 mN = 0,12 mm = 0,18 MN = 0,32 MMNN (0,0896) MMNn (0,1344) MmNN (0,0384) MmNn (0,0576) Mn = 0,08 MMNn (0,0224) MMnn (0,0336) MmNn (0,0096) Mmnn (0,0144) mN = 0,48 MmNN (0,1344) MmNn (0,2016) mmNN (0,0576) mmNn (0,0864) mm = 0,12 MmNn (0,0336) Mmnn (0,0504) mmNn (0,0144) mmnn (0,0216) Tần số giao tử Mn quần thể F1 là: 0,1344 x 0,5 + 0,0576 x 0,25 + 10,0224 x 0,5 + 0,0336 + 0,0096 x 0,25 + 0,0144 x 0,5 + 0,2016 x 0,5 + 0,0864 x 0,5 + 0,0336 x 0,25 + 0,0504 x 0,5 = 0,2632 Câu 2: a Một quần thể xuất phát trạng thái cân di truyền có tần số alen A 0,6 Sau điều kiện môi trường thay đổi, cá thể bị tác động chọn lọc (nhưng quần thể không bị tác động nhân tố tiến hóa khác) dẫn đến hình thành hệ có thành phần kiểu gen 0,44 AA; 0,46 Aa 0,10 aa Hãy xác định hệ số chọn lọc kiểu gen quần thể xuất phát b Giả sử quần thể xuất phát nêu phần (a) di chuyển đến sống mơi trường mà cá thể có kiểu gen aa bị tác động chọn lọc tự nhiên với hệ số 0,5 cá thể có kiểu gen AA Aa có giá trị thích nghi Tần số alen a quần thể hệ sau bao nhiêu? Giải thích Hướng dẫn giải a Quần thể ban đầu có cấu trúc: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa =1 Trang 15 AA Aa aa 0,44 : 0,36 = 1,22 0,46 : 0,48 = 0,95 0,10 : 0,16 = 0,62 1,22 : 1,22 = 0,95 : 1,22 = 0,78 0,62 : 1,22 = 0,50 S=0 S=1 0,78 = 0,22 S=1 0,5 = 0,5 b Quần thể ban đầu có cấu trúc: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa =1  Cấu trúc quần thể hệ tiếp theo: 0,36 AA x + 0,48 Aa x + 0,16 x 0,5 aa = 0,92  0,39 AA + 0,52 Aa + 0,09 aa =1  Tần số alen a hệ tiếp theo: q1 = 0,52/2 + 0,09 = 0,35 Câu 3: Trong quần thể ngẫu phối, giả sử giới đực có tỉ lệ giao tử mang gen đột biến 20%, giới có tỉ lệ giao tử mang gen đột biến 25% Hãy xác định tỉ lệ hợp tử mang gen đột biến? Hướng dẫn giải - Hợp tử khơng đột biến hình thành kết hợp giao tử không đột biến bố với giao tử không đột biến mẹ - Tỉ lệ hợp tử không đột biến 0,8 x 0,75 = 0,6 - Tỉ lệ hợp tử đột biến = – hợp tử không đột biến = – 0,6 = 0,4 = 40% Tỉ lệ hợp tử không đột biến tích giao tử đực khơng đột biến với giao tử không đột biến Tỉ lệ hợp tử đột biến = - tỉ lệ hợp tử khơng đột biến Câu 4: (Trích đề thi HSG quốc gia năm 2013) Một quần thể có tỉ lệ kiểu gen trước sau thời gian bị tác động chọn lọc tự nhiên sau: Tần số kiểu gen AA Aa aa Trước chọn lọc 0,36 0,48 0,16 Sau thời gian bị tác động chọn lọc 0,36 0,0 0,04 a Xác định hệ số chọn lọc (S) kiểu gen quần thể chịu tác động chọn lọc b Quần thể bị chi phối hình thức chọn lọc nào? Giải thích c Xác định tần số alen sau chọn lọc quần thể trạng thái cân di truyền Hướng dẫn giải a – Tỉ lệ sống kiểu gen AA  0,36 1; 0,36 Aa  0,  1, 25 ; 0, 48 aa  0, 04  0, 25 0,16 1, 25 1; 1, 25 aa  0, 25  0, 1, 25 - Giá trị thích nghi kiểu gen: AA   0,8 ; 1, 25 Aa  - Hệ số chọn lọc kiểu gen S = – W Hệ số chọn lọc kiểu gen AA = – 0,8 = 0,2 Hệ số chọn lọc kiểu gen Aa = – = Hệ số chọn lọc kiểu gen aa = – 0,2 = 0,8 Trang 16 b Ta thấy giá trị thích nghi kiểu gen AA = 0,8; Aa = 1; aa = 0,2 điểu chứng tỏ chọn lọc ưu tiên cho kiểu gen dị hợp, quần thể chịu tác động chọn lọc ổn định c Tần số alen sau chọn lọc quần thể trạng thái cân di truyền A 0,8  0,8 ; 0,  0,8 a 0,  0, 0,  0,8 - Muốn tìm giá trị thích nghi kiểu gen lấy tỉ lệ sống sót cảu kiểu gen cho tỉ lệ ban đầu kiểu gen - Hệ số chọn lọc = – giá trị thích nghi Câu 5: Gen quần thể có kiểu gen AA; Aa; aa với giá trị thích nghi tương ứng 0,85; 1; 0,65 Xác định tỉ lệ kiểu gen quần thể đạt trạng thái cân di truyền Hướng dẫn giải Khi trạng thái cân bằng, tần số tương đối alen tương ứng là: Hệ số chọn lọc A = – 0,85 = 0,15 Hệ số chọn lọc a = – 0,65 = 0,35 A 0,35  0, ; 0,15  0,35 a 0,15  0,3  30% 0,15  0,35 Theo công thức định luật Hacdi – Vanbec tỉ lệ kiểu gen quần thể trạng thái cân di truyền là: 0,49AA: 0,42Aa: 0,09aa Trang 17 ... biết đầy đủ nhân tố tiến hóa; Chưa làm rõ chế làm phát sinh biến dị chế di truyền biến dị III THUYẾT TIẾN HĨA HIỆN Đ I Thuyết tiến hóa tổng hợp a Sự đ i thuyết tiến hóa tổng hợp: Thuyết tiến hóa. .. phân lo i l i chi, họ, bộ, lớp, ngành, gi i Thực chất tiến hóa lớn chu i liên tiếp kiện tiến hóa nhỏ + Tiến hóa lớn diễn phạm vi rộng lớn, th i gian d i, nghiên cứu thực nghiệm mà nghiên cứu... không di truyền Trong q trình tiến hóa, sinh vật chủ động biến đ i để thích nghi v i m i trường Trong q trình tiến hóa khơng có l i bị đào th i Thuyết tiến hóa Đacuyn a Nguyên nhân tiến hóa Chọn