Gián án Nguyên nhân và cơ chế tiến hóa

ÔN TẬP & BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG I, II TIẾN HÓA BÀI 1. CÁC HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ: A/ HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ CỔ ĐIỂN: 1/ Sự sáng tạo đặc biệt: do Thượng đế tạo ra . 2/ Sự DT của các tính trạng tập nhiễm: ( học thuyết Lamac) - Các cơ quan của cơ thể có thể được phát triển và cải tiến khi được sử dụng một cách lặp đi lặp lại, còn là sẽ yếu dần nếu không được sử dụng. - Những biến đổi về cấu trúc thu được trong đời sống của sinh vật được truyền lại cho con cái. VD: Loài cổ dài và chân trước của hươu cao cổ được hình thành do tập quán ăn lá cây. - Học thuyết Lamac đã đưa ra quan điểm phát triển và phương pháp lịch sử trong việc nghiên cứu giới hữu cơ. - Lamac đã chứng minh rằng sinh giới kể cả loài người, là sản phẩm của quá trình phát triển liên tục, từ đơn giản đến phức tạp. - Ông cho rằng mọi biến đổi trong giới hữu cơ đều được thực hiện trên cơ sở các qui luật tự nhiên. - Lamac tin rằng sự DT các tính trạng thu đợc trong đời sống cá thể dưới ảnh hưởng của ngoại cảnh và tập quán hoạt động là điều hiển nhiên không cần chứng minh. Tóm lại: học thuyết Lamac có những đặc điểm nổi bật sau: - Tiến hoá không đơn thuần là sự biến đổi mà là sự phát triển có tính kế thừa lịch sử. nâng cao dần trình độ tổ chức của cơ thể từ đơn giản đến phức tạp là dấu hiệu chủ yếu của quá trình tiến hoá hữu cơ. - Nguyên nhân: + Do điều kiện ngoại cảnh không đồng nhất và thường xuyen thay đổi làm cho các loài biến đổi dần dần và liên tục. + Do tập quán hoạt động của động vật đều được di truyền và tích luỹ qua các thế hệ. - Cơ chế: + Về tính đa dạng: Những biến đổi nhỏ được tích luỹ qua nhiều thời gian và tạo nên những biến đổi sâu sắc trên cơ thể sinh vật. Đối với động vật do ảnh hưởng tập quán hoạt động, cơ quan nào hoạt động nhiều thì ngày càng phát triển, cơ quan nào ít hoạt động thì ngày càng tiêu biến. Những biến đổi do ảnh hưởng của tập quán hoạt động cũng được DT cho thế hệ sau. + Về tính hợp lí: Ông cho rằng ngoại cảnh thay đổi chậm chạp nên sinh vật có khả năng thích nghi kịp thời và trong lịch sử không có loài nào bị đào thải. Điều này không đúng với các tài liệu cổ sinh vật học. Lamac cho rằng sinh vật vốn có khả năng phản ứng phù hợp với sự thay đổi điều kiện môi trường và mọi cá thể trong loài đều nhất loạt phản ứng theo cách giống nhau trước điều kiện ngoại cảnh mới. * Ưu và nhược điểm của học thuyết Lamac: - Ưu điểm: + Tìm hiểu nguyên nhân tiến hoá tức là tìm cách giải đáp tính đa dạng và tính hợp lí của giới hữu cơ. + Ông đã chứng minh rằng sinh giới, kể cả laòi người, là sản phẩm của quá trình phát triển liên tục, từ đơn giản đến phức tạp. + Đã nêu lên lên rằng mọi biến đổi trong giới hữu cơ đều được thực hiệnt rên cơ sở các qui luật tự nhiên. + Nêu được vai trò của ngoại cảnh và bước đầu tìm hiểu cơ chế tác dụng cảu ngoại cảnh. - Nhược điểm: + Chưa hiểu đúng về cơ chế tác dụng của ngoại cảnh. + Ông tin rằng sự DT các tính trạng thu được trong đời sống cá thể dưới ảnh hưởng của ngoại cảnh và tập quán hoạt động là điều hiển nhiên. Điều này không phù hợp khoa học ngày nay. + Chưa phân biêt được biến dị DT và không DT. 1 + Chưa thành công trong việc giải thích sự thích nghi và sự hình thành loài mới. + Chưa thành công trong việc giải thích các đặc điểm hợp lí trên cơ thể sinh vật. Ông cho rằng ngoại cảnh thay đổi chậm chạp nên sinh vật có khả năng thích nghi kịp thời và trong lịch sử không có loài nào bị đào thải. Điều này không đúng với các tài liệu cổ sinh vật học. Lamac cho rằng sinh vật vốn có khả năng phản ứng phù hợp với sự thay đổi điều kiện môi trường và mọi cá thể trong loài đều nhất loạt phản ứng theo cách giống nhau trước điều kiện ngoại cảnh mới. Điều này không phù hợp với quan niệm ngày nay về đặc điểm vô hướng của biến dị, tính đa dạng của quần thể. + Lamac chưa giải thích được chiều hướng tiến hoá từ đơn giản đến phức tạp. Ông buộc phải giả thiết rằng sinh vật vốn có một khuynh hướng không ngừng vươn lên tự hoàn thiện. 3/ Học thuyết tiến hoá của Đacuyn: Đacuyn đã đưa ra học thuyết của mình dựa trên 3 vấn đề cơ bản: a/ Biến dị: + Ông là người đầu tiên dùng khái nhiệm biến dị cá thể để chỉ sự phát sinh những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài trong quá trình sinh sản. + Theo Ông tác động trực tiếp của ngoại cảnh hay tập quán hoạt động của động vật chỉ gây ra những biến đổi đồng loạt theo một hướng xác định tương ứng với điều kiện ngoại cảnh, ít có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá. Biến dị xuất hiện trong quá trình sinh sản ở từng cá thể riêng lẽ và không có hướng xác định mới là nguồn nguyên liệu của chọn giống và tiến hoá. b/ Chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên: Đặc điểm Chọn lọc nhân tạo Chọn lọc tự nhiên Tác nhân Tác động của con người. Nguyên liệu của chọn lọc là những biến dị cá thể do con người tạo ra, hoặc chọn lọc trong tự nhiên. Tự phát trong tự nhiên. Nguyên liệu chọn lọc là biến dị cá thể xuất hiện ngẫu nhiên trong điều kiện tự nhiên. Có thể tích luỹ những biến dị đó qua di truyền và sinh sản. Thực chất Thực hiện dựa trên 2 đặc tính: biến dị và di truyền. Tích luỹ những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại cho bản thân con người. Thực hiện dựa trên 2 đặc tính: biến dị và di truyền. Tích luỹ những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại cho bản thân sinh vật. Động lực Do nhu cầu và thị hiếu khác nhau của con người. Đấu tranh với điều kiện khí hậu thiên nhiên bất lợi, đấu tranh cùng loài hay đấu tranh khác loài.⇒ đấu tranh sinh tồn. Đặc điểm Sự chọn lọc tuy sâu sắc, nhưng không toàn diện chỉ chú trọng tới lợi ích con người, xem nhẹ khía cạnh thích ứng của sinh vật trong điều kiện tự nhiên. Tác động thông qua tính biến dị TD đã là nhân tố chính trong quá trình hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật. Qui mô Xãy ra trên qui mô hẹp, thời gian chọn lọc ngắn, hướng chọn lọc thường xuyên thay đổi. Xãy ra trên qui mô rộng lớn, thời gian lịch sử dài, toàn diện sâu sắc. Kết quả Kết quả từ một dạng ban đầu dần dần phát sinh nhiều dạng khác nhau rõ rệt. Tạo ra các thứ, những nòi cây trồng, vật nuôi mới trong phậm vi của loài, đa dạng phong phú hơn trong tự nhiên. Loài mới được hình thành dần dần qua nhiều dạng trung gian, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên qua con đường phân li tính trạng c/ Ưu và nhược điểm của học thuyết Đacuyn: 2 * Học thuyết Dacuyn đã giải thiïch được 4 điểm tồn tại trong học thuyết Lamác: - VS ngày nay mỗi loài SV thích nghi hợp lí với điều kiện sống? Vì CLTN đào thải những dạng kém thích nghi. Sự xuất hiện loài mới gắn lièn với sự xuất hiện những đặc điểm thích nghi mới. - VS các loài biến đổi liên tục nhưng ngày nay ranh giới giữa các loài đang tồn tại khá rõ rệt, gián đoạn? Vì CLTN đã đào thãi những hướng biến đổi trung gian. - VS các yếu tố ngoại cảnh thay đổi chậm mà sinh giới phát triển nhanh chóng, với tốc độ ngày càng nhanh? Vì chọn lọc đã diễn ra theo con đường phân ly, một loài gốc có thể sinh ra nhiều loài mới. Tốc độ biến dổi của các loài phụ thuộc chủ yếu vào cường độ hoạt động của CLTN chứ không phải vào sự thay đổi các điều kiện khí hậu địa chất. Các nhóm xuất hiện sau đã kế thừa các biến đổi có lợi trên cơ thể của nhóm xuất hiện trước, thích nghi hơn và phát triển nhanh hơn. - VS xu hướng chung cua sinh giới là tổ chức ngày càng cao mà ngày nay bên cạnh các nhóm tổ chức cao vẫn song song tồn tại những nhóm có tổ chức thấp? Vì trong những hoàn cảnh nhất định, sự duy trì trình độ tổ chức nguyên thuỷ hoặc đơn giản hoá tổ chức vẫn bảo đảm sự thích nghi. * Trong thuyết CLTN, Đacuyn có 2 thành công lớn: - Giải thích được sự hình thành đạc điểm thích nghi và tính tương đối của đặc điểm thích nghi của sinh vật. - Xây dựng luận điểm nguồn gốc thống nhất của các laòi chứng minh toàn bộ sinh giới ngày nay là kết quả của quá trình tiến hoá từ một nguồn gốc chung. * Dacuyn đã phân biệt được biến dị và biến đổi, nghiên cứu các hình thức biến dị. Nhận xét đúng đắn về tính vô hướng của biến dị, coi biến dị không xác định là nguồn nguyênliệu chủ yếu của tiến hoá. * Dacuyn đã phát hiện 2 đặc tính cơ bản của sinh vật là cơ sở cho quá trình tiến hoá. Nhờ có 2 đặc tính biến dị và DT mà sự biến đổi của sinh vật dưới ảnh hưởng của ngoại cảnh không giống sự biến đổi của vật thể vô cơ. * Cống hiến quan trọng của Dacuyn là phát hiện vai trò của CLTN, hướng sự chú ý của con người vào một khía cạnh mới trong tác dụng cảu ngoại cảnh. * Tồn tại: - Chưa phân biệt được thích nghi kiểu hình với thích nghi kiểu gen. - Chưa đi sâu vào cơ chế hình thành các đặc điểm tích nghi, chỉ mới phát hoạ chung về quá trình hình thành loài mới chứ chưa đi sâu vào cơ chế của quá trình đó. - Chưa hiểu rõ nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế DT của biến dị. * CÂU HỎI ÔN TẬP: 1/ So sánh học thuyết tiến hoá của Dacuyn với học thuyết tiến hoá của Lamac qua sơ đồ sau: Vấn đề Lamac Đacuyn 1. Nguyên nhân tiến hoá. - Ngoại cảnh thay đổi qua không gian và thời gian. - Thay đổi tập quán hoạt động ở động vật. - CLTN tác động thông qua đặc tính biến dị và DT của sinh vật. 2. Cơ chế tiến hoá - Sự DT các đặc tính thu được trong đời cá thể dưới tác động của ngoại cảnh hay tạp quán hoạt động. - Sự tích luỹ biến dị có lợi, sự đào thãi các biến dị có hại dưới tác dụng của CLTN. 3. Thích nghi Ngoại cảnh biến đổi chậm, SV có khả năng phản ứng phù hợp nên không bị đào thải. Biến dị phát sinh vô hướng. Sự thích nghi hợp lí đạt được thông qua sự đào thải những dạng kém thích nghi. 4. Hình thành loài mới Loài mới được hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian, Laòi mới được hình thành từ từ, qua nhiều dạng treung gian dưới tác dụng 3 tương ứng với sự thay đổi của ngoại cảnh. của CLTN, theo con đường phân li tính trạng, từ một nguồn gốc chung. 5. Tồn tại - Chưa phân biệt biến dị DT và không DT. Chưa hiểu nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế DT của biến dị. - Chưa hiểu cơ chế tác dụng của ngoại cảnh và của CLTN. 2/ Quan niệm của Đacuyn về vai trò của CLNT, hình thành các giống vật nuôi cây trồng thích ứng với nhu cầu kinh tế, thị hiếu của con người? - CLNT bao gồm 2 mặt song song vừa đào thải những biến dị bất lưọi, vừa tích luỹ những biến dị có lợi phù hợ với mục tiêu SX của con người trong từng thời kì LS chọn giống. - Động lực của CLNT là các mục tiêu cần đạt tới trong SX của con người (nhu cầu kinh tế, thị hiếu) . - CLNT là nhân tố qui định chiều hướng tốc độ, qui mô biến đổi của các giống vật nuôi, cây trồng, VSV. - CLNT tiến hành theo nhiều hướng khác nhau, trong mỗi hướng con người đi sâu khai thác những điểm có lợi cho họ bằng cách giữ lại những đặc điểm nổi bật, loại bỏ các dạng trung gian không đáng lưu ý. - CLNT xãy ra trong thời gian ngắn, hướng chọn lọc thường xuyên thay đổi, chỉ chú ý tới những lợi ích con người, không quan tâm tới những đặc điểm DT có lời cho SV, nên kết quả chọn lọc chỉ sáng tạo được nhiều giống cây trồng, vật nuôi đa dạng phong phú hơn trong tự nhiên nhưng vẫn thuộc cùng một loài. 3/ Thực chất của CLNT và CLTN là gì? So sánh 2 quá trình này. * Thực chất của CLNT: là sự hình thành những nòi vật nuôi, những thứ cây trồng mới thoả mãn những nhu cầu phức tạp và đa dạng của con người. * Thực chất của CLTN: Là sự sống sót của những dạng sinh vật thích nghi nhất với điều kiện sống của chúng. * So sánh 2 quá trình này: a/ Giống nhau: - Điều có sự tác động của điều kiện sống. - Cả 2 quá trình điều dựa trên cơ sở của tính biến dị và tính DT của SV. Tính biến dị cung cấp nguyên liệu cho quá trình chọn lọc. Tính DT tạo điều kiện cho quá trình chọn lọc tích luỹ các biến dị qua nhiều thế hệ. - Chọn lọc giữ lại những biến dị có lợi và đào thãi những biến dị có hại. - Chọn lọc dẫn đến sự hình thành các dạng sinh vật mới. - Đều dẫn đến kết quả tạo ra các dạng sinh vật mới. - Đều có sự phân ly tính trạng dẫn đến sự phong phú, đa dạng của sinh vật. b/ Khác nhau: Đặc điểm Chọn lọc nhân tạo Chọn lọc tự nhiên Tác nhân Tác động của con người. Nguyên liệu của chọn lọc là những biến dị cá thể do con người tạo ra, hoặc chọn lọc trong tự nhiên. Tự phát trong tự nhiên. Nguyên liệu chọn lọc là biến dị cá thể xuất hiện ngẫu nhiên trong điều kiện tự nhiên. Có thể tích luỹ những biến dị đó qua di truyền và sinh sản. Thực chất Thực hiện dựa trên 2 đặc tính: biến dị và di truyền. Tích luỹ những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại cho bản Thực hiện dựa trên 2 đặc tính: biến dị và di truyền. Tích luỹ những biến dị có lợi và đào thải những biến dị có hại cho bản thân sinh vật. 4 thân con người. Động lực Do nhu cầu và thị hiếu khác nhau của con người. Đấu tranh với điều kiện khí hậu thiên nhiên bất lợi, đấu tranh cùng loài hay đấu tranh khác loài.⇒ đấu tranh sinh tồn. Đối tượng Vật nuôi và cây trồng Toàn bộ sinh vật trong tự nhiên Đặc điểm Sự chọn lọc tuy sâu sắc, nhưng không toàn diện chỉ chú trọng tới lợi ích con người, xem nhẹ khía cạnh thích ứng của sinh vật trong điều kiện tự nhiên. Tác động thông qua tính biến dị TD đã là nhân tố chính trong quá trình hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật. Qui mô Xãy ra trên qui mô hẹp, thời gian chọn lọc ngắn, hướng chọn lọc thường xuyên thay đổi. Xãy ra trên qui mô rộng lớn, thời gian lịch sử dài, toàn diện sâu sắc. Kết quả Kết quả từ một dạng ban đầu dần dần phát sinh nhiều dạng khác nhau rõ rệt. Tạo ra các thứ, những nòi cây trồng, vật nuôi mới trong phậm vi của loài, đa dạng phong phú hơn trong tự nhiên. Loài mới được hình thành dần dần qua nhiều dạng trung gian, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên qua con đường phân li tính trạng 4/ Biến dị theo quan niệm của Đacuyn? Sự khác nhau gữa biến dị và biến đổi theo quan niệm của Đacuyn và DT học hiện đại. A/ Quan niệm của Đacuyn về biến dị: - Ông là người đầu tiên dùng biến dị cá thể để chỉ những sai khác của các cá thể cùng loài phát sinh trong quá trình sinh sản. - Biến dị xác định. - Biến dị không xác định. - Đacuyn lưu ý rằng tác dụng trực tiếp của ngoại cảnh hay tập quán hoạt động chỉ gây ra những biến đổi đồng loạt theo một hướng xác định và ít có ý nghĩa đối với tiến hoá và chọn giống. B/ Khác nhau giữa biến dị và biến đổi: * Theo quan niệm của Đacuyn: Điểm phân biệt Biến dị Biến đổi Khái niệm Những sai khác giữa các cá thể cùng loài phát sinh trong quá trình sinh sản. Sự thay đổi, các đặc điểm của sinh vật dưới ảnh hưởng trực tiếp của môi trường hay do tập quán hoạt động. Nguyên nhân Aính hưởng gián tiếp của ngoại cảnh thông qua quá trình sinh sản. Do quá trình tạp giao. Do bản chất cơ thể Aính hưởng trực tiếp ngoại cảnh và tập quán hoạt động. Tính chất Gắn liền với sinh sản biểu hiện ở từng cá thể riêng lẽ, theo chiều hướng khác nhau, không tương ứng với điều kiện sống. Gắn liền với biến đổi ngoại cảnh, mang tính chất đồng loạt, diễn ra theo một hướng xác định. Ý nghĩa Nguyên liệu chủ yếu của Ít có ý nghĩa đối với chọn giống và tiến 5 Biến dị chọn giống và tiến hoá. hoá. * Theo quan niệm của hiện đại: Điểm phân biệt Biến dị Biến đổi Phân loại Còn gọi biến dị DT bao gồm BD tổ hợp và ĐB Còn gọi là thường biến không có khả năng DT Cơ chế Biến dị tổ hợp hình thành do sự phân ly độc lập và tổ hợp tự do của các gen và do tương tác gen. ĐB hình thành sự hoạt động không bình thường của NST và ADN. Do sự tương tác giữa kiểu gen với môi trường. Mổi kiểu gen qui định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường. Môi trường qui định kiểu hình cụ thể trong giới hạn phản ứng do kiểu gen qui định. Nguyên nhân Tác động chủ yếu bên ngoài hay bên trong cơ thể thông qua quá trình sinh sản. Tác động trực tiếp của ngoại cảnh. Tính chất Đồng loạt xác định có lợi Riêng lẽ không xác định, phần lớn có hại, một ít có lợi hay trung tính. Ý nghĩa Nguyên liệu chủ yếu của chọn giống và tiến hoá. Nhất là đột biến Ít có ý nghĩa đối với chọn giống và tiến hoá. Mang ý nghiã thích nghi cá thể gián tiếp tác động lên sự tồn tại của loài. 5/ Vẽ sơ đồ tóm tắt quá trình hình thành đặc điểm thích nghi của sinh vật theo quan điểm của Đacuyn. Biến dị có lợi Sinh vật CLTN Biến dị có hại biến dị đào thải BÀI 2. CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ CƠ BẢN I. ĐỘT BIẾN 1. Cơ sở lí luận: Đột biến làm cho mỗi gen phát sinh ra nhiều alen (A đột biến A 1, A 2, A 3 . A n ) và đây chính là nguồn nguyên liệu sơ cấp cho quá trình tiến hoá. Giả sự 1 locut có hai alen A và a. Trên thực tế có thể xảy ra các trường hợp sau: Gen A đột biến thành gen a (đột biến thuận) với tần số u. A u a.Chẳng hạn, ở thế hệ xuất phát tần số tương đối của alen A là p o . Sang thế hệ thứ hai có u alen A bị biến đổi thành a do đột biến. Tần số alen A ở thế hệ này là: p 1 = p o – up o = p o (1-u) Sang thế hệ thứ hai lại có u của số alen A còn lại tiệp tục đột biến thành a. Tần số alen A ơ thế hệ thứ hai là: P 2 = p 1 – up 1 = p 1 (1-u) = p o (1-u) 2 Vậy sau n thế hệ tần số tương đối của alen A là: p n = p o (1-u) n Từ đó ta thấy rằng: Tần số đột biến u càng lớn thì tần số tương đối của alen A càng giảm nhanh. 6 sinh sản và phát triển ưu thế Đặc điểm thích nghi Di truyền sinh sản và phát triển ưu thế Như vậy, quá trình đột biến đã xảy ra một áp lực biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể. Áp lực của quá trình đột biến biểu hiện ở tốc độ biến đổi tần số tương đối của các alen bị đột biến. Alen a cũng có thể đột biến thành A (đột biến nghịch) với tần số v. a v A + Nếu u = v thì tần số tương đối của các alen vẫn được giữ nguyên không đổi. + Nếu v = 0 và u > 0 → chỉ xảy ra đột biến thuận. + Nếu u ≠ v; u > 0, v > 0 → nghĩa là xảy ra cả đột biến thuận và đột biến nghịch. Sau một thế hệ, tần số tương đối của alen A sẽ là: p 1 = p o – up o + vq o Kí hiệu sự biến đổi tần số alen A là ∆p Khi đó ∆p = p 1 – p o = (p o – up o + vq o ) – p o = vq o - up o Tần số tương đối p của alen A và q của alen a sẽ đạt thế cân bằng khi số lượng đột biến A→ a và a → A bù trừ cho nhau, nghĩa là ∆p = 0 khi vq = up. Mà q = 1- p. → up = v(1 – p) ↔ up + vp = v ↔ vu u q vu v p + =→ + = 2. Các dạng bài tập - Biết tỉ lệ kiểu hình → xác định tần số alen, tần số phân bố kiểu gen và trạng thái cân bằng của quần thể sau khi xảy ra đột biến. - Dạng 2: Biết số lượng alen và số lượng các alen đột biến → xác định tần số đột biến gen thuận và nghịch. - Dạng 3: Biết tần số đột biến thuận và nghịch, tổng số cá thể → Xác định số lượng đột biến. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI Bài 1: Một quần thể động vật 5.10 4 con. Tính trạng sừng dài do gen A quy định, sừng ngắn do gen a quy định. Trong quần thể trên có số gen A đột biến thành a và ngược lại, với số lượng bù trừ nhau. Tìm số đột biến đó. Biết A đột biến thành a với tần số v, với u = 3v = 3.10 -3 Giải: Gọi : p là tần số của alen A và q là tần số của alen a -Tổng số alen trong quần thể: 5.10 4 x 2 = 10 5 (alen) -Tần số alen trội, lặn khi có cân bằng mới được thiết lập: +Tần số alen a : q a = 3 3 u v u v v u = + + = 0,75 +Tần số alen A : p A = 1- 0,75 = 0,25 -Số lượng mỗi alen trong quần thể: +Số lượng alen A là: 0,25 . 10 5 = 2,5.10 4 +Số lượng alen a là: 0,75 . 10 5 = 7,5.10 4 7 -Số lượng đột biến thuận bằng đột biến nghịch và bằng. 3.10 -3 x 2,5.10 4 = 75 (alen) hoặc 10 -3 x 7,5.10 4 = 74 (alen) BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1:Quần thể ban đầu có 1000000 alen A và a. Tốc độ đột biến của alen A là 3.10 -5 , còn của alen a là 10 -5 . Khi cân bằng thì quần thể có số lượng của từng alen là bao nhiêu? Cho biết không tính áp lực của các nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể? Trong một quần thể gồm 2.10 5 alen. Tần số alen a bằng 25%. Khi quần thể có 7 alen A bị đột biến thành a và 11 alen a đột biến thành A thì tần suất đột biến trong mỗi trường hợp bằng bao nhiêu? Bài 2: Trong một quần thể có 10 6 cá thể. Tần số alen a = 15 %. Trong quần thể có 5 alen A bị đột biến thành a và 7 alen a đột biến thành A thì tần số đột biến trong mỗi trường hợp bao nhiêu. Giả thiết quần thể ban đầu cân bằng II. CHỌN LỌC TỰ NHIÊN: 1. Cơ sở lí luận: a . Giá trị thích nghi và hệ số chọn lọc Mặt chủ yếu của chọn lọc tự nhiên là sự phân hoá khả năng sinh sản tức là khả năng truyền gen cho thế hệ sau. Khả năng này được đánh giá bằng hiệu suất sinh sản, ước lượng bằng con số trung bình của một cá thể trong một thế hệ. So sánh hiệu suất sinh sản dẫn tới khái niệm giá trị chọn lọc hay giá trị thích nghi (giá trị chọn lọc hay giá trị thích ứng), kí hiệu là w), phản ánh mức độ sống sót và truyền lại cho thế hệ sau của một kiểu gen (hoặc của một alen). Ví dụ: kiểu hình dại trội (AA và Aa để lại cho đời sau 100 con cháu mà kiểu hình đột biến lặn (aa) chỉ để lại được 99 con cháu, thì ta nói giá trị thích nghi của alen A là 100% (w A = 1) và giá trị thích nghi của các alen a là 99% (w a = 0,99). Sự chênh lệch giá trị chọn lọc của 2 alen (trội và lặn) dẫn tới khái niệm hệ số chọn lọc (Salective coeffcient), thường kí hiệu là S. Hệ số chọn lọc phản ánh sự chênh lệch giá trị thích nghi của 2 alen, phản ánh mức độ ưu thế của các alen với nhau trong quá trình chọn lọc. Như vậy trong ví dụ trên thì thì S = w A – w a = 1 – 0,99 = 0,01 + Nếu w A = w a → S = 0, nghĩa là giá trị thích nghi của alen A và a là bằng nhau và tần số tương đối của alen A và a trong quần thể sẽ không đổi. + Nếu w A = 1, w a = 0 → S=1, nghĩa là các cơ thể có kiểu gen aa bị đào thải hoàn toàn vì đột biến a gây chết hoặc bất dục ( không sinh sản được). Như vậy, giá trị của S càng lớn thì tần số tương đối của các alen biến đổi càng nhanh hay nói cách khác, giá trị của hệ số chọn lọc (S) phản ánh áp lực của chọn lọc tự nhiên. b. Chọn lọc alen chống lại giao tử hay thể đơn bội. - Giả sử trong 1 quần thể chỉ có 2 loại giao tử là A và giao tử mang alen a. 8 - Nếu CLTN chống lại giao tử mang mang alen a với hệ số chọn lọc S => Giá trị thích nghi W a = 1 - S. + Tần số alen A trước chọ lọc: p + Tổng tần số các giao tử trước chọn lọc: p + S + Tổng tần số các giao tử sau chọn lọc: p + q(1 - S) = p + (1 - p)(1 - S) = p + 1 - S - p + Sp = 1 - S(1 - p) = 1 - Sq. + Tần số alen sau chọn lọc = Tần số alen trước chọn lọc/ Tổng tần số alen sau chọn lọc.  Tổng số alen A sau chọn lọc: 1 1 p Sq p = − + Tốc độ thay đổi tần số alen A: p Sq Spq Sq Sqppp ppp Sq p ∆= − = − +− =−=− − 111 1 Sq qSq Sq SqqqSq q Sq Sq qqq − −− = − +−− =− − − =−=∆+ 1 )1( 11 )1( 2 1 c. Chọn lọc chống lại alen trội và alen lặn ở cơ thể lưỡng bội: 1. Xét trường hợp chọn lọc chống lại alen lặn: Kiểu gen AA Aa aa Vốn gen tổng cộng Tổng số alen ở thế hệ xuất phát p 2 2pq q 2 1 - Giá trị thích nghi 1 1 1-S - Đóng góp vào vốn gen chung tạo ra thế hệ sau: p 2 2pq q 2 (1-S) = p 2 +2pq+q 2 (1-S) =1-Sq 2 - Tổng số kiểu hình sau chọ lọc 2 2 Sq-1 p 2 Sq-1 2pq 2 2 Sq-1 S)-(1q 1 - Tần số alen A sau chọn lọc: = 1 p 222 2 Sq-1Sq-1 )( Sq-1 p pqpppq = + = + - Tốc độ biến đổi tần số alen A: 2 2 2 2 2 1 Sq-1Sq-1Sq-1 SpqSpqpp p p ppp = +− =−=−=∆ - Tổng số alen a sau chọn lọc: 22 222 2 2 2 2 1 Sq-1 )1( Sq-1Sq-1 )1()1( Sq-1 )1( SqqSqqqqSqqqSqpq q − = −+− = −+− = −+ = - Tốc độ biến đổi tần số alen a sau chọn lọc: 2 2 2 32 1 Sq-1 )1( Sq-1 qSqSqqSqq qqq −− = +−− =−=∆ (Giá trị âm vì chọn lọc chống lại alen a) 9 d. Số thế hệ cần thiết để thay đổi tần số gen a từ q ở thế hệ khởi đầu thành q n : Trường hợp S = 1 - q qqqSqq q + = − = − = 1q-1 )1( Sq-1 )1( 22 1 - Các thế hệ kế tiếp 0,1,2, .,n. 00 00 0 0 000 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 0 0 1 11 . .)1.()1.( 1 ; 31 ; 21 1 21 1 1 1 1 1 ; 1 qqqq qq n q qq qn q q qnqqqn nq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q nn n n n n n n −= − =⇔ − =⇔=+⇔=+ + = + = + = + + + = + + + = + = + = e. Sự cân bằng giữa đột biến và chọn lọc: Sự cân bằng áp lực chọn lọc và áp lực đột biến sẽ đạt được khi số lượng đột biến xuất hiện thêm bù trừ cho số lượng đột biến bị chọn lọc loại trừ đi. * Trường hợp 1: Alen đột biến trội tăng lên với tần số u và chịu tác động của áp lực chọn lọc S. Thế cân bằng các alen trong quần thể đạt được khi số lượng alen đột biến xuất hiện bằng số alen A bị đào thải đi, hoặc tần số các alen đột biến A xuất hiện phải bằng tần số alen A bị đào thải đi, tức là: u = p.S → p = u S . Nếu S = 1 → p = u nghĩa là A gây chết. Lúc này tần số kiểu hình xuất hiện ra cũng biểu thị đột biến. * Trường hợp 2: Các alen đột biến lặn tăng. Nếu các alen lặn không ảnh hưởng đến kiểu hình dị hợp một cách rõ rệt, thì chúng được tích luỹ trong quần thể cho đến lúc có thể biểu hiện ra thể đồng hợp. Thế cân bằng đạt được khi tần số alen xuất hiện do đột biến bằng tần số alen bị đào thải đi mà cá thể bị đào thải có kiểu gen aa chiếm tỉ lệ là q 2 → tần số alen a bị đào thải là: q 2 . S Vậy quần thể cân bằng khi: u = q 2 . S → q 2 = u u q S S → = 2. Các dạng bài tập BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI Bài 1: Một quần thể ở trạng thái cân bằng về 1 gen có 2 alen A, a. Trong đó tần số p = 0,4. Nếu quá trình chọn lọc đào thải những cơ thể có kiểu gen aa xảy ra với áp lực S = 0,02. Hãy xác định cẩu trúc di truyền của quần thể sau khi xảy ra chọn lọc. Giải: - Quần thể cân bằng di truyền, nên ta có: p A + q a = 1 → q a = 1 – 0,4 = 0,6 - Cấu trúc di truyền của quần thể cân bằng là: (0,4) 2 AA + 2(0,4 x 0,6)Aa + (0,6) 2 aa = 1 → 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa -Sau khi chọn lọc thì tỉ lệ kiểu gen aa còn lại là: 0,36 (1 – S) = 0,36(1 – 0,02) = 0,3528. Mặt khác, tổng tỉ lệ các kiểu gen sau chọn lọc là: 0,16 + 0,48 + 0,36(1 – S) = 0,9928 10 [...]... quả sáng lập; B Chọn lọc kiên định;* C Chọn lọc nhân tạo; D Chọn lọc vận động;E Chọn lọc gián đoạn Câu59: Nhân tố tiến hoá nào tạo nguồn nguyên liệu tiến hoá? A Quá trình đột biến; B Quá trình giao phối; D Cơ chế cách li; C Chọn lọc tự nhiên; E Chỉ A và B.* Câu60: Nhân tố tiến hoá nào là nhân tố định hướng sự tiến hoá A Quá trình đột biến; B Quá trình giao phối; C Chọn lọc tự nhiên;* 20 D Cơ chế cách... là nguồn nguyên liệu chủ yếu của tiến hoá và chọn giống E Phần lớn đột biến gen là gen lặn Câu8: Đột biến gen được xem là nguồn nguyên liệu chủ yếu của quá trình tiến hoá do: A Phổ biến hơn đột biến NST; B Ít ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và sự sinh sản của cơ thể C Mặc dù đa số là có hại nhưng trong những điều kiện mới hoặc tổ hợp gen thích hợp nó có thể có lợi D A và B đúng; E Cả A, B và C đúng.*... Tính hệ số nội phối? TRẮC NGHIỆM: NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN HOÁ Câu1: Nhân tố gây biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể là: A Đột biến; B Giao phối; C Chọn lọc tự nhiên; D Sự cách li; E.CảA,B,C và D.* Câu2: Đối với từng gen riêng lẽ thì tần số đột biến tự nhiên trung bình là bao nhiêu: A 10-6; B 10-4; C 10-4 đến 10-2; D 10-6 đến 10-4;* E 10-2 12 Câu3: Thực vật và động vật có tỷ lệ giao tử mang... tiến hoá A Quá trình đột biến; B Quá trình giao phối; C Chọn lọc tự nhiên;* 20 D Cơ chế cách li; E Chỉ A và B Câu61: Nhân tố tiến hoá nào làm thay đổi đột ngột tần số tương đối của các alen? A Biến động di truyền; B Di nhập gen; D A và B đúng;* C Cơ chế cách li; E A, B và C đúng Câu62: Nhân tố tiến hoá nào làm tăng cường sự phân hoá nội bộ quần thể, làm cho quần thể gốc nhanh chóng phân li thành những... hỏi sau: Câu54a: Sơ đồ a là hình thức chọn lọc: A Tự nhiên; B Nhân tạo; C Kiên định;* D Vận động; E Gián đoạn Câu54b: Sơ đồ b là hình thức chọn lọc: A Tự nhiên; B Nhân tạo; C Kiên định; D Vận động;* E Gián đoạn Câu54c: Sơ đồ c là hình thức chọn lọc: A Tự nhiên; B Nhân tạo; C Kiên định; D Vận động; E Gián đoạn.* Câu55: Dạng cách li nàolà điều kiện cần thiết để các nhóm cá thể đã phân hoá tích luỹ các... số alen và tần số kiểu gen của quần thể bị thay đổi nhanh hay chậm truỳ thuộc vào sự chênh lệch giữa số cá thể vào và ra khỏi quần thể lớn hay nhỏ Câu19: Những hình thức giao phối nào dưới đây được xem là giao phối không ngẫu nhiên? A Tự thụ phấn; B Giao phối cận huyết; D A và B; C Giao phối có chọn lựa; E Cả A, B và C.* Câu20: Vì sao giao phối không ngẫu nhiên cũng được xem là một nhân tố tiến hoá?... gian và thiên về hướng các kiểu ở 2 thái cực.* 19 B Là quá trình biến dị gián đoạn; C Là quá trình chọn lọc nhân tạo theo kiểu gián đoạn D Là hình thức chọn lọc theo kiểu nữa vời E Tất cả đều sai Câu54: Sơ đồ dưới đây thể hiện các hình thức chọn lọc: Trong đó: p là tần số; v là giá trị tính trạng Hãy dựa vào sơ đồ để trả lời các câu hỏi sau: Câu54a: Sơ đồ a là hình thức chọn lọc: A Tự nhiên; B Nhân. .. trường E Có bao nhiêu loại thức ăn nó có thể chế tạo và hấp thụ Câu28: Điều nào dưới đây là đúng câu nói về Đacuyn? A Ông là người đầu tiên phát hiện rằng vật thể sống có thể biến đổi hay tiến hoá B Ông dựa vào học thuyết của ông về sự di truyền các tập tính tập nhiễm C Ông khám phá ra các định luật di truyền quần thể D Ông đề xuất chọn lọc tự nhiên là cơ chế của tiến hoá.* E.Ông là người đầu tiên coi trái... của dãy biến dị.* E Cả A, B, C và D Câu52: Chọn lọc vận động là gì? A Dưới tác động của nhân tố chọn lọc định hướng thì tần số kiểu gen sẽ biến đổi theo hướng thích nghi, vì thể kiểu gen thích nghi hơn sẽ chiến ưu thế.* B Là quá trình chọn lọc nhân tạo theo các hướng khác nhau C Là quá trình chọn lọc theo các hướng khác nhau D Chỉ A và B E Cả A, B và C Câu53: Chọn lọc gián đoạn là gì? A Là kiểu chọn... Nhận xét nào dưới đây là sai: A Di nhập gen là nhân tố tiến hoá làm thay đổi vốn gen của quần thể B Các cá thể nhập cư có thể mang đến những alen mới làm phong phú vốn gen của quần thể C Tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể bị thay đổi nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào sự chênh lệch giữa số cá thể vào và ra khỏi quần thể là lớn hay nhỏ D Di nhập gen là nhân tố làm thay đổi tần số alen của quần thể . biệt biến dị DT và không DT. Chưa hiểu nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế DT của biến dị. - Chưa hiểu cơ chế tác dụng của ngoại cảnh và của CLTN. 2/. Chưa hiểu rõ nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế DT của biến dị. * CÂU HỎI ÔN TẬP: 1/ So sánh học thuyết tiến hoá của Dacuyn với học thuyết tiến hoá của