- HS hiểu và giải thớch được tại sao quần thể lại là động vật tiến hoỏ mà khụng phải loài hay cỏ thể.
- HS giải thớch được quan niệm tiến hoỏ và cỏc nhõn tố tiến hoỏ của học thuyết tiến hoỏ tổng hợp hiện đại.
- Giải thớch được cỏc nhõn tố tiến hoỏ như đột biến, di nhập gen, cỏc yếu tố ngẫu nhiờn làm ảnh hưởng đến tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào.
II. NỘI DUNG CỦA BÀI HỌC:
1. Kiến thức trọng tõm:
- Quan niệm về tiến hoỏ, quần thể là đơn vị tiến hoỏ cơ sở.
- Quan niệm về nhõn tố tiến hoỏ: nhõn tố tiến hoỏ là nhõn tố làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
2. Cỏc thành phần kiến thức:
a). Quan niệm tiến hoỏ và nguồn nguyờn liệu tiến hoỏ:
- Thuyết “Tiến hoỏ tổng hợp hiện đại” (gọi tắt là tiến hoỏ tổng hợp)
được Fisơ (Fisher), Handan (Haldane), Dobgian xki (T.Dobzhansky), Roaitơ (Wright), Mayơ (E.mayr) và một số nhà khoa học khỏc xõy dựng nờn vào những năm 40 của thể kỷ XX.
* Tiến hoỏ nhỏ: Là quỏ trỡnh làm biến đổi cấu trỳc di truyền của quần thể ( biến đổi về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể).
- Đơn vị tiến hoỏ cơ sở là quần thể.
* Tiến hoỏ lớn: Là quỏ trỡnh biến đổi trờn quy mụ lớn, hỡnh thành cỏc nhúm phõn loại trờn loài.
- Đột biến là nguồn biến dị sơ cấp cho quỏ trỡnh tiến hoỏ. - Biến dị tổ hợp là nguồn biến dị thứ cấp.
- Nguồn biến dị từ cỏc cỏ thể hoặc cỏc giao tử từ quần thể khỏc tới.
b). Cỏc nhõn tố tiến hoỏ:
- Nhõn tố tiến hoỏ: Là cỏc nhõn tố làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
* Đột biến: Tần số đột biến gen thấp từ 10-6 -10-4 nhưng mỗi cỏ thể gồm rất nhiều gen và trong quần thể số lượng cỏ thể lớn tần số đột biến gen trong quần thể lớn.
* Di-nhập gen: Là hiện tượng cỏc cỏ thể hay cỏc giao tử của cỏc quần thể trao đổi với nhau.
- Sự di cư, nhập cư của cỏc cỏ thể sẽ làm cho tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể bị biến đổi.
* Chọn lọc tự nhiờn: Là quỏ trỡnh phõn hoỏ khả năng sống sút và khả năng sinh sản của cỏc cỏ thể với cỏc kiểu gen khỏc nhau trong quần thể.
- CLTN tỏc động lờn kiểu hỡnh từ đú giỏn tiếp làm biến đổi kiểu gen qua đú làm biến đổi về tần số alen.
- CLTN là nhõn tố cú hướng.
- Kết quả: hỡnh thành quần thể thớch nghi. - Chọn lọc diễn ra theo 2 hướng:
+ Chống lại alen trội + Chống lại alen lặn
* Cỏc yếu tố ngẫu nhiờn (biến động di truyền hay phiờu bạt di truyền) là sự biến đổi tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể được gõy ra bởi cỏc yếu tố ngẫu nhiờn.
VD: Súng thần, dịch bệnh… - Cú ý nghĩa đối với quần thể nhỏ.
- Đặc điểm:
+ Thay đổi tần số alen khụng theo một chiều hướng nhất định.
+ Alen cú lợi cũng cú thể bị loại bỏ khỏi quần thể và một alen cú hại cũng cú thể trở nờn phổ biến trong quần thể.
- Kết quả: Làm nghốo vốn gen của quần thể, giảm sự đa dạng di truyền. * Giao phối khụng ngẫu nhiờn: Là kiểu giao phối trong đú cỏc nhúm cỏ thể cú kiểu hỡnh nhất định thớch nghi phối với nhau hơn là giao phối với cỏc nhúm cỏ thể cú kiểu hỡnh khỏc.
- Giao phối khụng ngẫu nhiờn khụng làm thay đổi tần số alen của quần thể nhưng làm thay đổi tần số alen theo hướng tăng đồng hợp và giảm dần dị hợp.
- Kết quả: Làm nghốo vốn gen, giảm sự đa dạng di truyền.
3. Kiến thức bổ sung:
- Tiến hoỏ nhỏ: Diễn ra trong phạm vi tương đối hẹp trong thời gian lịch sử tương đối ngắn.
- Tiến hoỏ lớn: Diễn ra trong một quy mụ rộng lớn, trong một thời gian tương đối dài.
- Quần thể là đơn vị tiến hoỏ cơ sở vỡ: Quần thể thoả món 3 tớnh chất sau đõy:
- Cú tớnh toàn vẹn trong khụng gian và qua thời gian: + Biến đổi di truyền qua cỏc thế hệ.
+ Tồn tại thực trong tự nhiờn.
- Đột biến chỉ gõy ra một ỏp lực nhỏ vỡ: + Vụ hướng
+ Tần số đột biến thấp: 10-6 10-4
+ Ngoài đột biến thuận cũn cú đột biến nghịch
- Di- nhập gen là sự lan truyền gen từ quần thể này sang quần thể khỏc. - CLTN: Là nhõn tố tiến hoỏ cơ bản nhất và cú hướng vỡ:
+ Định hướng tiến hoỏ (làm tăng hay giảm tần số alen theo hướng nhất định).
+ Quy định chiều hướng biến đổi, nhịp điệu thay đổi tần số alen nhanh hay chậm.
+ Hỡnh thành kiểu gen thớch nghi nhất.
- Cỏc yếu tố ngẫu nhiờn: Đặc biệt cú ý nghĩa đối với quần thể cú kớch thước nhỏ (nhỏ hơn 500 cỏ thể).
- Giao phối khụng ngẫu nhiờn:
+ Tự phối: Khụng làm thay đổi tần số alen, cú làm thay đổi tần số kiểu gen.
+ Nội phối = giao phối gần: Khụng làm thay đổi tần số alen và tần số kiểu gen nhưng thường dẫn đến biến động di truyền.
4. Tư liệu tham khảo:
*Áp lực của quỏ trỡnh đột biến:
Tần số đột biến gen thường thấp nờn ỏp lực của đột biến là khụng đỏng kể, nhất là đối với quần thể lớn.
* Vai trũ của đột biến:
- Tạo nguồn nguyờn liệu sơ cấp cho quỏ trỡnh tiến hoỏ.
- Đa số đột biến cú hại nhưng lại là nguyờn liệu cho tiến hoỏ vỡ:
+ Đa số đột biến gen là đột biến lặn, nú chỉ được biểu hiện ra kiểu hỡnh ở trạng thỏi đồng hợp lặn.
+ Giỏ trị thớch nghi của một đột biến cú thể thay đổi tuỳ vào tổ hợp gen. Một đột biến nằm trong tổ hợp này là cú hại nhưng đặt trong sự tương tỏc với cỏc gen trong tổ hợp khỏc nú cú thể trở nờn cú lợi.
+ Đột biến chỉ cú hại trong những trường hợp nhất định. Ở trong mụi trường cũ nú cú thể kộm thớch nghi hơn nhưng ở trong mụi trường mới nú tỏ ra thớch nghi hơn.
+ Đột biến gen so với đột biến nhiễm sắc thể thỡ nú là nguyờn liệu chủ yếu vỡ:
Đột biến gen phổ biến hơn đột biến nhiễm sắc thể.
Đột biến gen ớt gõy nguy hiểm đến sức sống và sự sinh sản của cỏc cỏ thể hơn.
* Di-nhập gen:
- Ở thực vật được thực hiện thụng qua sự phỏt tỏn cỏc bào tử, hạt phấn, quả, hạt.
- Ở động vật thụng qua sự di cư, nhập cư của cỏc cỏ thể. Một số cỏ thể ở quần thể I di truyền sang quần thể II.
(Tài liệu bồi dưỡng giỏo viờn, Sinh học bộ 1- trang 51)
* CLTN: Tuỳ vào điều kiện mụi trường mà CLTN diễn ra theo cỏc hỡnh thức sau:
- Chọn lọc kiờn định:
+ Điều kiện xảy ra: Khi điều kiện sống thay đổi CLTN khụng thay đổi.
+ Kết quả: Tiếp tục kiờn định kiểu gen đó được, nghĩa là chọn lọc hướng tới sự duy trỡ trong quần thể giỏ trị thớch ứng trung bỡnh của cỏc tớnh trạng và đặc tớnh đó hỡnh thành trước đú.
+ Nhận xột: - Giỏ trị thớch nghi trung bỡnh cú xu hướng đạt mức tối đa. - Áp lực chọn lọc diễn ra theo hai hướng.
- Chọn lọc vận động:
+ Điều kiện xảy ra: Khi hoàn cảnh sống thay đổi CLTN cũng thay đổi.
+ Kết quả: Đặc điểm thớch nghi cũ dần được thay thế bằng đặc điểm thớch nghi mới.
+ Nhận xột: Áp lực chọn lọc theo một chiều. - Chọn lọc đứt đoạn:
+ Điều kiện xảy ra: Khi hoàn cảnh sống thay đổi sõu sắc và khụng đồng nhất làm cho:
Số đụng cỏ thể mang tớnh trạng trung bỡnh bị rơi vào điều kiện sống bất lợi và bị đào thải.
Hỡnh thành vài ba đặc điểm thớch nghi mới, mỗi đặc điểm trở thành một trung tõm chọn lọc.
+ Kết quả: Quần thể ban đầu bị phõn hoỏ nhiều tạo nờn tớnh đa hỡnh của quần thể.
(Tài liệu Bồi dưỡng giỏo viờn, SH bộ 1, trang 55-56)
Bài 27: QUÁ TRèNH HèNH THÀNH QUẦN THỂ THÍCH NGHI