đề tài “SINH học QUẦN THỂ THEO HƯỚNG TÍCH hợp”

CHUYÊN ĐỀ: SINH HỌC QUẦN THỂ THEO HƯỚNG TÍCH HỢP DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Đọc CLTN Chọn lọc tự nhiên NST Nhiễm sắc thể NXB Nhà xuất PHẦN I: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, xu hướng tích hợp thực nhiều bình diện, nhiều cấp độ trình phát triển chương trình giáo dục Chương trình xây dựng theo quan điểm tích hợp, trước hết dựa quan điểm giáo dục nhằm phát triển lực người học (Rogier, 1996) Một chủ trương lớn Bộ Giáo dục Đào tạo công đổi toàn diện giáo dục - đào tạo xây dựng chương trình phổ thơng theo hướng tích hợp mơn học Vì vậy, việc vận dụng quan điểm tích hợp vào dạy học khơng vấn đề cần thiết, mà thách thức người dạy người học Trong cấp tổ chức sống quần thể cấp tổ chức đặc biệt Quần thể vừa tổ chức sở, vừa đơn vị sinh sản lồi Bên cạnh đó, nội dung liên quan đến quần thể trình bày chuyên đề: sinh thái học, di truyền học tiến hóa Vì vậy, việc hệ thống hóa lại kiến thức quần thể theo logic định việc cần làm nhằm hình thành nhìn tổng quát đầy đủ quần thể Từ lí trên, định lựa chọn đề tài: “SINH HỌC QUẦN THỂ THEO HƯỚNG TÍCH HỢP” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu sinh thái học quần thể - Nghiên cứu tiến hóa quần thể - Nghiên cứu trạng thái cân quần thể biến đổi cấu trúc di truyền quần thể tác động nhân tố tiến hóa - Đưa số tập vận dụng liên quan đến sinh thái học quần thể tiến hóa quần thể Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể - Học sinh lớp chuyên sinh - Học sinh đội tuyển học sinh giỏi cấp Tỉnh cấp Quốc gia - Giáo viên dạy chuyên trưởng THPT 3.2 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống lý thuyết, câu hỏi tập phần di truyền quần thể, sinh thái học quần thể tiến hóa PHẦN II: NỘI DUNG Khái niệm quần thể Theo A.V Yablokov (1986), quần thể nhóm cá thể lồi có khả giao phối qua lại với nhau, chiếm khu phân bố xác định trải qua khoảng thời gian tiến hóa lâu dài để hình thành nên hệ thống di truyền độc lập ổ sinh thái riêng Hình 1: Một số quần thể Như vậy, hai dấu hiệu quần thể là: - Quần thể đơn vị tồn độc lập tự nhiên Mỗi quần thể khơng phải nhóm cá thể loài tập hợp ngẫu nhiên thời gian ngắn mà tổ chức sở lồi, có lịch sử phát sinh phát triển định, trải qua nhiều hệ - Quần thể đơn vị sinh sản loài Mỗi quần thể gồm nhiều cá thể giao phối tự với tạo thể dị hợp có sức sống cao, có tiềm thích nghi với hồn cảnh sống Giữa quần thể khác lồi khơng có cách li sinh sản tuyệt đối, nghĩa chúng trao đổi thơng tin di truyền với có điều kiện thuận lợi Giao phối ngẫu nhiên nét đặc trưng quần thể giao phối Tùy theo hình thức sinh sản lồi, có quần thể sinh sản vơ tính quần thể sinh sản hữu tính Quần thể sinh sản vơ tính đồng mặt di truyền quần thể sinh sản hữu tính gồm: - Quần thể tự phối: quần thể thực vật tự thụ phấn, động vật lưỡng tính tự thụ tinh - Quần thể giao phối cận huyết: quần thể bao gồm cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với - Quần thể giao phối có lựa chọn: quần thể mà động vật có xu hướng lựa chọn kiểu hình khác giới thích hợp với - Quần thể ngẫu phối: quần thể diễn bắt cặp giao phối ngẫu nhiên cá thể đực quần thể Nói tóm lại, đặc điểm quần thể là: tập hợp cá thể lồi; có giao phối ngẫu nhiên; có khu phân bố xác định; trải qua thời gian tiến hóa lâu dài; có hệ thống di truyền đặc trưng ổn định * Quá trình hình thành quần thể: - Đầu tiên cá thể loài đến môi trường sống - Những cá thể khơng thích nghi với điều kiện sống bị tiêu diệt hay di cư đến nơi khác - Những cá thể lại thích nghi với điều kiện sống gắn bó chặt chẽ với thơng qua mối quan hệ sinh thái, thành quần thể ổn định, thích nghi với điều kiện ngoại cảnh Sinh thái học quần thể 2.1 Mối quan hệ cá thể quần thể Các cá thể quần thể có quan hệ chặt chẽ với sở huyết thống nhờ chúng thực đầy đủ chức sinh học vốn có lồi để trì, phát triển nòi giống ngày hưng thịnh 2.1.1 Những mối quan hệ hỗ trợ Mối quan hệ hỗ trợ gồm dạng sống tụ họp bố mẹ cái, nhóm có nhiều đặc điểm sinh học giống (cùng kích thước, nhóm tuổi, …); cá thể đực cá thể để sinh sản Nhiều lồi có tập tính sống bầy đàn (cơn trùng, cá, chim, thú) Ong, kiến, mối sống thành xã hội theo kiểu mẫu hệ Hình 2: Quan hệ hỗ trợ động vật thực vật Tập hợp cá thể hồn cảnh khác tạo nên “hiệu suất nhóm”, giảm tiêu hao lượng chống lại kẻ thù rủi ro mơi trường cách có hiệu Ví dụ: tăng tốc độ lọc nước để hô hấp kiếm ăn thân mềm (Sphaerium corneum) sau: Số lượng (con) Tốc độ lọc nước (ml/giờ) 3,4 6,9 10 7,5 15 5,2 20 3,8 2.1.2 Những mối quan hệ đối địch Hình 3: Cạnh tranh loài - Cạnh tranh loài: Các cá thể loài cạnh tranh với số nguyên nhân bản: mật độ cao, nguồn thức ăn suy kiệt; cá thể đực giành giật hay giành nơi làm tổ mùa sinh sản (ví dụ: cò cái) Cũng có trường hợp “đấu tranh” đực để giành vị trí đầu đàn sống bầy đàn (ví dụ: linh trưởng, chó sói, …) - Hiện tượng kí sinh lồi: Trong điều kiện nguồn thức ăn bị giới hạn, quần thể có kích thước lớn buộc cá thể đực phải sống kí sinh vào Trường hợp gặp, thấy số loài cá Edrolychnus schmidti Ceratias sp thuộc họ Ceratoidae sống vùng nước sâu đại dương Những cá thể đực có kích thước nhỏ, khơng vây, khơng có nội quan, trừ ruột ống chứa chất dinh dưỡng “nhận” từ quan sinh dục đực phát triển đầy đủ để thụ tinh cho mùa sinh sản - Ăn thịt đồng loại: Đây tượng khơng phổ biến tự nhiên Ví dụ, cá vượt châu âu (Perca fluatilis), cá ăn plankton, cá thể trưởng thành ăn thịt lồi cá khác Song hồn cảnh làm nguồn thức ăn bị suy kiệt, cá bố mẹ bắt làm thức ăn Khi điều kiện dinh dưỡng cải thiện, cá sớm khơi phục lại kích thước quần thể Tất trường hợp cạnh tranh, kí sinh lồi hay ăn thịt đồng loại trường hợp đặc biệt, gặp, song khơng dẫn đến tiêu diệt lồi mà ngược lại, trì tồn loài làm cho loài phát triển hưng thịnh 2.2 Những đặc trưng quần thể 2.2.1 Sự phân bố cá thể không gian Sự phân bố không gian tạo thuận lợi cho cá thể sử dụng tối ưu nguồn sống môi trường khác Các cá thể phân bố theo dạng: phân bố đều, phân bố ngẫu nhiên phân bố theo nhóm Kiểu phân bố Đặc điểm Phân bố Phân bố ngẫu nhiên Phân bố theo nhóm - Ít gặp tự nhiên, - Ít gặp tự nhiên, - Phổ biến tự thường gặp điều thường gặp điều kiện nhiên, thường gặp kiện sống phân bố đồng sống phân bố đồng điều kiện sống phân bố khơng đồng - Giữa cá thể có - Giữa cá thể khơng có - Các cá thể tụ họp với cạnh tranh gay gắt, cạnh tranh gay gắt, nhau, hỗ trợ lẫn cá thể không sống tụ cá thể không sống tụ họp họp - Đặc trưng cho loài - Đặc trưng cho lồi có - Đặc trưng cho lồi có khơng có tính lãnh thổ, tính bầy đàn, trú đơng tính lãnh thổ cao khơng có tính bầy đàn sinh sản vơ tính khơng có Ý nghĩa khả phát tán xa Làm giảm mức độ cạnh Sinh vật tận dụng Các cá thể hỗ trợ tranh cá thể nguồn sống tiềm tàng chống lại điều kiện bất Ví dụ quần thể môi trường lợi môi trường Sự phân bố chim Phân bố gỗ Cây chôm chôm mọc cánh cụt dã tràng rừng nhiệt đới tập trung ven rừng nơi nhóm tuổi bãi có cường độ chiếu biển sáng cao Hình 4: Các kiểu phân bố quần thể (a) Phân bố theo nhóm Nhiều lồi động vật, biển sống tập trung thành nhóm nơi có nhiều thức ăn (b) Phân bố đồng Chim làm tổ đảo nhỏ, chim cánh cụt đảo Nam Georgia Nam Đại Tây Dương, cá thể thường phân bố đồng trì khoảng cách định với cá thể xung quanh, cá thể ln có cạnh tranh cơng lẫn (c) Phân bố ngẫu nhiên Nhiều lồi thực vật phân bố ngẫu nhiên bồ công anh, hạt phát tán nhờ gió nảy mầm vùng đất thuận lợi Để xác định kiểu phân bố, người ta sử dụng phương pháp thống kê Giá trị V/m cho ta biết cá thể phân bố theo dạng nào: - Khi V/m >1: cá thể phân bố theo nhóm - Khi V/m tốc độ tăng trưởng quần thể chậm + Quần thể có kích thước lớn có N ≈ K, dN/dt ≈ r(K – N), N lớn nên tốc độ tăng trưởng quần thể chậm Vì vậy, quần thể có kích thước trung bình có tốc độ tăng trưởng nhanh theo mơ hình logistic Câu 22: a Nguồn biến dị di truyền quần thể tạo trình nào? b Những nhân tố tiến hóa làm cho hai quần thể thuộc lồi lại có biến dị di truyền khác nhau? c Dựa tác động chọn lọc tự nhiên, giải thích số alen đột biến trung tính lại chọn lọc tự nhiên bảo tồn? Gợi ý trả lời: a - Đột biến tạo nguyên liệu sơ cấp - Giao phối tạo nguyên liệu thứ cấp (biến dị tổ hợp) - Sự di nhập alen tạo đột biến quần thể khác b - Do CLTN tích lũy alen khác quần thể khác sống điều kiện môi trường khác - Do biến động di truyền xảy quần thể khác c - Chọn lọc tự nhiên không tác động đến gen riêng rẽ mà tác động đến toàn kiểu gen - Các alen đột biến trung tính bảo tồn khơng có lợi, khơng có hại, liên kết với gen có lợi khác tương tác tạo tổ hợp gen có lợi hệ gen nên chọn lọc tự nhiên bảo tồn 48 Câu 23: Tác động chọn lọc vận động rõ đường hình thành lồi nào? Trình bày chế đường hình thành lồi ? Gợi ý trả lời: - Tác động chọn lọc vận động rõ đường hình thành lồi khác khu hay đường địa lí, khu phân bố loài 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: + Lồi mở rộng khu phân bố 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 hoá, quần thể nhỏ cách li ngày khác xa tần số alen thành phần kiểu gen + Sự khác biệt tần số alen tích luỹ dần tác động chọn lọc vận động đến thời điểm xuất trở ngại dẫn đến cách li sinh sản với dạng gốc hay lân cận dẫn đến khả hình thành loài Câu 24: Sự khác vai trò CLTN yếu tố ngẫu nhiên tiến hóa Gợi ý trả lời: Chọn lọc tự nhiên Các yếu tố ngẫu nhiên Làm thay đổi từ từ tần số alen thành Làm thay đổi tần số alen thành phần phần kiểu gen theo hướng xác định kiểu gen cách đột ngột không theo hướng xác định Hiệu tác động không phụ thuộc vào Hiệu tác động thường phụ thuộc vào kích thước quần thể kích thước quần thể (quần thể nhỏ hiệu tác động lớn) Dưới tác dụng CLTN alen lặn có Dưới tác động yếu tố ngẫu nhiên, hại thường không bị loại thải hồn tồn alen lặn có hại (hoặc alen khỏi quần thể giao phối khác kể có lợi) bị loại thải hồn tồn alen trở nên phổ biến quần thể Kết CLTN dẫn đến hình thành Kết tác động yếu tố ngẫu quần thể thích nghi hình thành lồi nhiên đưa đến phân hố tần số alen thành phần kiểu gen hướng 49 Câu 25: Vì q trình tiến hóa, ta khó dự đốn xác tốc độ thay đổi tần số alen gen quần thể? Gợi ý trả lời: - Một gen ảnh hưởng đến nhiều tính trạng nhiều gen quy định tính trạng  khó xác định xác ảnh hưởng CLTN quần thể - Một gen kết hợp với hàng nghìn gen khác thể  gen có lợi gen có hại xuất cá thể gen có lợi giai đoạn có hại giai đoạn khác, tăng giảm tần số alen khơng phụ thuộc vào hiệu mà phụ thuộc vào hiệu alen khác - Chọn lọc tự nhiên không tác động lên gen riêng rẽ mà tác động lên toàn thể (gồm nhiều gen) định khả sinh sản, sống, chết cá thể - Song song với CLTN tồn yếu tố ngẫu nhiên  loại bỏ cá thể mang alen có lợi giữ lại alen bất lợi  làm thay đổi tần số alen theo hướng ngược lại - Đột biến yếu tố ngẫu nhiên vô hướng  làm xuất alen quần thể - Môi trường sống liên tục thay đổi thay đổi theo hướng khác giai đoạn phát triển khác  tích lũy gen quy định kiểu hình khác theo hướng khác giai đoạn phát triển khác quần thể sinh vật Vì vậy, khó dự đốn xác tốc độ mà tần số alen tăng lên hay giảm quần thể Câu 26: Có nhóm cá thể quần thể A sống đất liền, di cư đến đảo (chưa có lồi sinh sống) cách li hồn tồn với quần thể ban đầu hình thành nên quần thể gọi quần thể B Sau thời gian sinh trưởng, kích thước quần thể B tương đương với quần thể A tần số alen X quần thể B lại khác với tần số alen X (vốn thấp) quần thể A a) Hãy giải thích nguyên nhân dẫn đến khác biệt tần số alen X hai quần thể A B b) Nêu hai nguyên nhân gây nên khác biệt tần số alen X hai quần thể A B Giải thích Gợi ý trả lời: 50 a) Các nguyên nhân dẫn đến khác biệt tần số alen X: - Hiệu ứng kẻ sáng lập: nhóm cá thể ngẫu nhiên mang theo nhiều alen X vốn không đặc trưng quần thể gốc đặc trưng cho nhóm cá thể di cư - Chọn lọc tự nhiên: Quần thể di cư đến đảo, nơi có điều kiện tự nhiên khác với đất liền  CLTN tác động theo hướng giữ lại cá thể có kiểu hình alen X quy định Qua sinh sản làm tăng tần số alen X - Các yếu tố ngẫu nhiên: Tác động lên quần thể A quần thể B làm cho tần số alen X hai quần thể thay đổi theo hướng tăng lên giảm - Di nhập gen: Xuất quần thể A, cá thể nhập cư mang đến quần thể nhận alen vốn có quần thể alen hoàn toàn làm phong phú thêm vốn gen quần thể ngược lại  làm thay đổi tần số alen quần thể có alen X b) Hai nguyên nhân CLTN hiệu ứng kẻ sáng lập vì: - Hiệu ứng kẻ sáng lập gây khác biệt tần số alen X hai quần thể kể từ quần thể B thành lập - CLTN nhân tố thường xuyên tác động lên quần thể theo hướng xác định giữ lại cá thể có kiểu hình alen X quy định  làm tăng tần số alen X Câu 27: a) Trong điều kiện đa dạng di truyền quần thể sinh vật sinh sản hữu tính bị suy giảm? b) Hiệu CLTN phụ thuộc vào yếu tố nào? Giải thích Gợi ý 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, CLTN làm thay đổi tần số alen theo hướng xác định nên đa dạng di truyền quần thể giảm, ngoại trừ trường hợp CLTN trì cá thể có kiểu gen dị hợp tử đào thải cá thể có kiểu gen đồng hợp 51 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 CLTN đào thải alen lặn làm thay đổi tần số alen chậm alen lặn bị đào thải trạng thái đồng hợp tử - Áp lực chọn lọc: áp lực chọn lọc lớn tốc độ thay đổi tần số alen cao ngược lại - Lồi 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 mơi trường có biến động dễ bị CLTN đào thải hàng loạt - Tốc độ sinh sản lồi: lồi sinh sản nhanh, vòng đời ngắn hiệu chọn lọc nhanh ngược lại Ngồi hiệu chọn lọc phụ thuộc vào lồi đơn bội hay lưỡng bội Nếu lồi đơn bội tất gen biểu kiểu hình nên hiệu chọn lọc nhanh ngược lại Câu 28: Thế hệ thứ quần thể động vật trạng thái cân di truyền có q(a) = 0,2; p(A) = 0,8 Thế hệ thứ hai quần thể có cấu trúc: 0,672AA : 0,256Aa : 0,072aa a) Xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ ba Biết cách thức giao phối tạo hệ thứ ba giống cách thức giao phối tạo hệ thứ hai b) Thế hệ thứ có tỷ lệ kiểu gen trạng thái cân quần thể bị biến đổi mà từ hệ thứ hai thứ ba lại có thành phần kiểu gen vậy? Nếu trình tiếp tục diễn qua nhiều hệ kết cục quần thể nào? Giải thích Gợi ý trả lời: a) Thế hệ thứ có q = 0,2; p = 0,8 nên cấu trúc quần thể trạng thái cân 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa - So với quần thể thứ quần thể thứ hai có tăng tỷ lệ cá thể đồng hợp giảm tỷ lệ dị hợp - Thế hệ thứ hai có q(a) = 0,072 + 0,256/2 = 0,2  p(A) = 0,8 chứng tỏ tần số alen không đổi quần thể giao phối cận huyết hay nội phối 52 - Tỷ lệ Aa giảm: 0,32 – 0,256 = 0,064 => hệ số nội phối f = 0,064 : 0,32 = 0,2 - Thế hệ thứ ba có Aa = 0,256 × 0,8 = 0,2048 => Aa giảm 0,256 – 0,2048 = 0,0512 => AA aa tăng thêm 0,0512 : = 0,0256 => AA = 0,672 + 0,0256 = 0,6976 aa = 0,072 + 0,0256 = 0,0976 Cấu trúc di truyền hệ thứ ba là: 0,6976AA : 0,2048Aa : 0,0976aa b) - Từ quần thể giao phối ngẫu nhiên có kích thước quần thể lớn chuyển sang giao phối cận huyết kích thước quần thể bị suy giảm mức, quần thể dễ bị giao phối cận huyết dẫn đến giảm đa dạng di truyền quần thể, làm tăng tỷ lệ chết, giảm khả sinh sản - Khi kích thước quần thể nhỏ, yếu tố ngẫu nhiên làm giảm đa dạng di truyền quần thể dẫn đến tăng tỷ lệ chết, giảm tỷ lệ sinh Như vậy, hai nhân tố tiến hóa giao phối không ngẫu nhiên (giao phối cận huyết hay nội phối) yếu tố ngẫu nhiên làm suy giảm nhanh chóng kích thước quần thể Nếu tình trạng kéo dài quần thể rơi vào vòng xốy tuyệt chủng dẫn đến tử vong Câu 29: Vì quần thể sinh vật tự nhiên chịu tác động CLTN nguồn biến dị di truyền quần thể đa dạng mà không bị cạn kiệt? Gợi ý trả lời: - Đột biến gen lặn có hại trì trạng thái dị hợp tử từ hệ sang hệ khác, sau qua sinh sản hữu tính tổ hợp lại tạo nhiều biến dị tổ hợp Một số gen lặn có hại tổ hợp gen định bị gen khác át chế khơng biểu có biểu gặp mơi trường lại trở nên có lợi bổ sung nguồn biến dị cho CLTN - Nhiều đột biến xuất đột biến trung tính Một gen trung tính, khơng chịu tác động CLTN môi trường môi trường khác trở nên có lợi - Chọn lọc ủng hộ cá thể có kiểu gen dị hợp Khi cá thể dị hợp có sức sống khả sinh sản cao cá thể đồng hợp tử alen có hại trì quần thể mức độ cân định - Chọn lọc phụ thuộc vào tần số khiến tần số kiểu gen dao động quanh giá trị cân định Khi tần số kiểu hình định trì mức độ thấp có 53 ưu chọn lọc gia tăng mức bị CLTN đào thải xuống mức độ thấp chừng lấy lại ưu chọn lọc Câu 30: Tại CLTN nhân tố tạo nên tiến hóa? Gợi ý trả lời: - Các nhân tố có vai trò làm thay đổi tần số alen quần thể di nhập cư, yếu tố ngẫu nhiên, đột biến CLTN Di nhập gen, đột biến yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi tần số alen không theo hướng xác định Nghĩa làm tăng giảm tần số alen có lợi quần thể chí làm tăng tần số alen có hại quần thể Do khơng thể hình thành quần thể với đặc điểm thích nghi - CLTN nhân tố liên tục làm gia tăng tần số alen có lợi theo hướng định làm gia tăng mức độ sống sót, khả sinh sản, tạo nên thích nghi quần thể qua hệ theo thời gian lâu dần tạo nên quần thể thích nghi với mơi trường dẫn đến hình thành lồi thích nghi với điều kiện mơi trường xác định Câu 31: Trình bày vai trò di nhập gen q trình tiến hóa Hiệu di nhập gen phụ thuộc vào yếu tố nào? Giải thích Gợi ý trả lời: - Di nhập gen làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen hai quần thể cho nhận không theo hướng xác định - Di nhập gen làm phong phú vốn gen quần thể mang alen vào quần thể - Hiệu di nhập gen phụ thuộc vào chênh lệch tần số alen quần thể cho quần thể nhận Sự chênh lệch cao hiệu làm thay đổi tần số alen mạnh - Ngoài phụ thuộc vào tỷ lệ % số cá thể quần thể nhận tham gia vào trình sinh sản bắt nguồn từ quần thể cho lớn hay nhỏ Nếu tỷ lệ lớn hiệu làm biến đổi tần số alen di nhập gen mạnh ngược lại Câu 32: Dựa vào lý thuyết tiến hóa, giải thích quần thể động vật sinh sản hữu tính sau bị suy giảm số lượng mức yếu tố ngẫu nhiên, phục hồi số lượng ban đầu có nguy bị tuyệt chủng Trong hồn cảnh đó, để làm giảm nguy tuyệt chủng quần thể nên áp dụng biện pháp gì? Giải thích 54 Gợi ý trả lời: - Khi bị giảm kích thước q mức yếu tố ngẫu nhiên tác động mạnh làm giảm biến số alen dẫn đến làm nghèo vốn gen quần thể - Sự phục hồi số lượng cá thể quần thể từ số cá thể sống sót có làm gia tăng số lượng cá thể đa dạng di truyền quần thể khơng tăng lên cá thể giao phối gần với (giao phối cận huyết) - Để tăng độ đa dạng di truyền quần thể phải nhập gen từ quần thể khác tới có biện pháp làm tăng đột biến biến dị tổ hợp quần thể Câu 33: Tại CLTN lại khơng thể hình thành nên sinh vật hồn hảo? Gợi ý trả lời: - CLTN tác động lên biến dị dạng có sẵn quần thể: CLTN ủng hộ kiểu hình thích nghi số loại kiểu hình có sẵn quần thể, mà tất loại kiểu hình có quần thể lại khơng phải đặc điểm lý tưởng Những alen có lợi khơng xuất theo nhu cầu - Tiến hóa bị hạn chế trở ngại lịch sử Mỗi loài thừa hưởng từ dạng tổ tiên gia tài cá thể cháu với biến dị Tiến hóa khơng phá vỡ cấu trúc giải phẫu dạng tổ tiên để xây dựng nên cấu trúc phức tạp từ mảnh vụn mà tiến hóa hợp tác với cấu trúc tồn điều chỉnh chúng cho phù hợp với tình hình - Sự thích nghi thường theo kiểu dung hòa Mỗi sinh vật phải làm nhiều thứ khác - Yếu tố ngẫu nhiên, CLTN môi trường tương tác với Các yếu tố ngẫu nhiên ảnh hưởng đến lịch sử tiến hóa quần thể Ngồi mơi trường địa điểm định biến đổi cách khơng thể dự đoán 55 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Trong phạm vi nghiên cứu chuyên đề, khái quát lại kiến thức liên quan đến quần thể (sinh thái học quần thể, di truyền quần thể tiến hóa quần thể) theo mạch logic định Điều giúp học sinh giáo viên có nhìn tổng quát tìm hiểu quần thể Chuyên đề tổng hợp số câu hỏi tập liên quan đến sinh thái học quần thể tiến hóa quần thể giúp học sinh củng cố, khắc sâu thêm kiến thức vận dụng kiến thức để giải số tình thực tế Đề nghị Do hạn chế mặt thời gian, kinh nghiệm giảng dạy nên trình viết chun đề khơng tránh khỏi thiếu sót Hơn nữa, hướng nghiên cứu tích hợp quần thể hướng nghiên cứu Vì vậy, chúng tơi mong nhận góp ý quý đồng nghiệp Xin chân thành cám ơn! 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục đào tạo (2006), Sinh học 12 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội Bộ Giáo dục đào tạo (2006), Sách giáo viên Sinh học 12 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội N A Campbell (Dịch theo sách xuất lần thứ tám) (2008), Sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội Phạm Văn Lập, Trần Ngọc Danh, Đinh Đoàn Long (2009), Tài liệu giáo khoa chuyên Sinh học – Di truyền tiến hóa, NXB Giáo dục, Hà Nội Vũ Đức Lưu (2011), Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học THPT – Di truyền tiến hóa, NXB Giáo dục, Hà Nội Hồng Trọng Phán (2012), Giáo trình Di truyền học quần thể, NXB Đại học Huế Mai Sỹ Tuấn, Cù Huy Quảng (2009), Tài liệu giáo khoa chuyên Sinh học - Sinh thái học, NXB Giáo dục, Hà Nội Vũ Trung Tạng (2011), Cơ sở sinh thái học, NXB Giáo dục, Hà Nội Vũ Trung Tạng (2011), Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học THPT - Sinh thái học, NXB Giáo dục, Hà Nội 10 Các đề thi học sinh giỏi quốc gia năm gần 57 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Khách thể đối tượng nghiên cứu PHẦN II: NỘI DUNG .5 Khái niệm quần thể Sinh thái học quần thể .6 2.1 Mối quan hệ cá thể quần thể 2.1.1 Những mối quan hệ hỗ trợ .6 2.1.2 Những mối quan hệ đối địch 2.2 Những đặc trưng quần thể .8 2.2.1 Sự phân bố cá thể không gian 2.2.2 Cấu trúc giới tính cấu trúc sinh sản 2.2.3 Cấu trúc tuổi quần thể .10 2.2.4 Kích thước mật độ quần thể 11 2.3 Biến động số lượng cá thể quần thể 16 2.3.1 Các dạng biến động số lượng 16 2.3.2 Cơ chế điều chỉnh số lượng cá thể quần thể 18 2.3.3 Trạng thái cân quần thể 20 2.4 Cân lượng quần thể 20 Sự tiến hóa quần thể 21 3.1 Quần thể đơn vị tiến hóa sở .21 3.2 Cấu trúc di truyền quần thể .22 3.2.1 Tần số alen tần số kiểu gen .22 3.2.2 Quy luật Hardy – Weinberg trạng thái cân quần thể 22 3.3 Các nhân tố tiến hóa 23 3.3.1 Đột biến 24 3.3.2 Di-nhập gen 26 3.3.3 Phiêu bạt di truyền (các yếu tố ngẫu nhiên) 28 30 3.3.4 Giao phối không ngẫu nhiên 58 3.3.5 Chọn lọc tự nhiên – chế liên tục tạo nên tiến hóa thích nghi 30 Hệ thống câu hỏi – tập 35 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54 Kết luận 54 Đề nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO .55 59 ... định lựa chọn đề tài: “SINH HỌC QUẦN THỂ THEO HƯỚNG TÍCH HỢP” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu sinh thái học quần thể - Nghiên cứu tiến hóa quần thể - Nghiên cứu trạng thái cân quần thể biến đổi... 2.2.4.2 Mật độ quần thể Mật độ quần thể số lượng cá thể quần thể tính đơn vị diện tích (cá thể/ m2) hay thể tích (cá thể/ m 3) Mật độ khoảng cách trung bình cá thể vùng phân bố quần thể, ảnh hưởng... tuổi số quần thể người điển hình 2.2.4 Kích thước mật độ quần thể 2.2.4.1 Kích thước quần thể Số lượng cá thể hay kích thước quần thể tổng số cá thể sản lượng hay tổng lượng cá thể quần thể Khơng