1. Phân li tính trạng:
- Nguyên nhân: do chọn lọc tự nhiên tiến hành theo nhiều hướng khác nhau trên cùng 1 đối tượng.
- Cơ chế: là sự đào thải những dạng trung gian kém thích nghi, bảo tồn tích lũy những dạng thích nghi đặc sắc nhất.
=> Kết quả: Từ 1 loài ban đầu có thể hình thành những dạng con cháu khác xa nhau và khác xa với tổ tiên.
2. Đồng quy tính trạng:
Đây là con đường diễn ra trái ngược với phân li tính trạng, đồng quy tính trạng diễn ra do chọn lọc tiến hành theo cùng 1 hướng trên 1 số loài thuộc những nhóm phân loại khác nhau. Quá trình tiến hóa có thể diễn ra theo cả con đường phân li tính trạng và đồng quy tính trạng, tuy nhiên phân li tính trạng vẫn là chủ yếu.
3. Sự hình thành nhóm phân loại trên loài, nguồn gốc chung của sinh giới.
Hình thành loài mới là cơ sở để hình thành nên những nhóm phân loại trên loài, các nhóm phân loại trên loài diễn ra theo con đường phân li, mỗi nhóm được bắt đầu từ 1 loài tổ tiên do đó toàn bộ các sinh vật đa dạng và phong phú ngày nay đều có chung 1 nguồn gốc.
4. Chiều hướng tiến hóa chung của sinh giới:
- Ngày càng đa dạng, phong phú: từ 1 số ít dạng nguyên thủy ban đầu, sinh giới tiến hóa theo nhiều hướng khác nhau, trong đó có 2 hướng lớn: giới thực vật với khoảng 50 vạn loài, giới động vật có khoảng 1,5 triệu loài. - Tổ chức ngày càng cao: Tổ chức cơ thể từ dạng chưa có cấu tạo tế bào đến đơn bào đến đa bào. Cơ thể đa bào ngày càng có sự phân hóa về cấu tạo, chuyên hóa về chức năng. Những dạng xuất hiện sau cùng có tổ chức cấu tạo phức tạp, hoàn chỉnh nhất.
- Thích nghi ngày càng hợp lí: Những dạng ra đời sau thường thích nghi hơn và đã thay thế những dạng trước đó kém thích nghi. Trong lịch sử tiến hóa đã có khoảng 25 vạn loài thực vật, 7,5 triệu loài động vật đã bị diệt vong do không thích nghi được với điều kiện sống.
=> Trong 3 hướng tiến hóa trên, sự thích nghi ngày càng hợp lí là hướng tiến hóa cơ bản nhất. Trong những điều kiện xác định, có những sinh vật vẫn duy trì tổ chức nguyên thủy hoặc đơn giản hóa tổ chức vẫn tồn tại và phát triển được, điều này giải thích vì sao ngày nay có sự song song tồn tại những nhóm có tổ chức thấp bên cạnh những nhóm có tổ chức cao. Sự tiến hóa của mỗi nhóm trong sinh giới đã diễn ra theo con đường cụ thể khác nhau và với những nhịp điệu khác nhau.
5. Chiều hướng tiến hóa của những nhóm loài.
- Tiến bộ sinh học: Đây là xu hướng phát triển ngày càng mạnh, được biểu hiện ở 3 dấu hiệu cơ bản: + Số lượng cá thể tăng dần, tỉ lệ sống sót ngày càng cao;
+ Phân hóa nội bộ đa dạng, phong phú; + Có khu phân bố mở rộng liên tục.
- Thoái bộ sinh học: Đây là xu hướng ngày càng bị tiêu diệt được biểu hiện bởi 3 dấu hiệu: + Số lượng cá thể giảm dần, tỉ lệ sống sót ngày càng thấp
+ Khu phân bố ngày càng bị thu hẹp và trở nên gián đoạn
+ Nội bộ ngày càng ít phân hóa, một số nhóm trong đó hiếm dần và cuối cùng là diệt vong.
- Kiên định sinh học: Dấu hiệu cơ bản: Duy trì sự thích nghi ở mức độ nhất định làm cho số lượng cá thể không tăng hoặc giảm.
=> Trong 3 hướng nói trên, hướng tiến bộ sinh học là quan trọng hơn cả.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài1: Tại sao nói toàn bộ sinh giới tuy rất đa dạng nhưng đều xuất phát từ nguồn gốc chung?
Hướng dẫn giải
+ Do tác động của chọn lọc tự nhiên theo nhiều hướng đã xảy ra sự phân li tính trạng từ dạng sinh vật ban đầu, hình thành loài mới theo nhiều con đường khác nhau.
+ Những loài có chung nguồn gốc họp thành 1 chi. + Những chi có chung nguồn gốc họp thành 1 họ. + Những họ có chung nguồn gốc hợp thành 1 bộ. + Những bộ có chung nguồn gốc họp thành 1 lớp. + Những lớp có chung nguồn gốc họp thành 1 ngành. + Những ngành có chung nguồn gốc họp thành 1 giới.
Vậy: Toàn bộ sinh giới đa dạng, phong phú nhưng đều xuất phát từ nguồn gốc chung.
Bài2: Phân li tính trạng là gì? Nguyên nhân, cơ chế và kết quả của phân li tính trạng.
Hướng dẫn giải
a) Phân li lính trạng là gì? Từ một vài dạng tổ tiên ban đầu đã phân hóa thành các dạng sinh vật khác xa nhau và khác xa với tổ tiên ban đầu của nó được gọi là phân li tính trạng.
b) Nguyên nhân của phân li tính trạng: Do tác động của chọn lọc tự nhiên theo chiều hướng khác nhau. c) Cơ chế của phân li tính trạng: Mỗi hướng chọn lọc khác nhau là quá trình tích lũy biến dị có lợi theo chiều hướng đó.
d) Kết quả phân li tính trạng: Tạo ra nhiều sinh vật khác xa nhau từ dạng tổ tiên ban đầu.
Sự phát sinh sự sống trên trái đất
I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
Sự sống là thuộc tính của cơ thể sống, không phải do lực thần bí nào tạo ra mà được phát sinh và phát triển, tiến hóa trên chính Trái Đất từ quá trình phức tạp hóa các hợp chất của carbon, dưới tác động của các yếu tố tự nhiên qua nhiều giai đoạn nối tiếp nhau. Quá trình phát sinh sự sống gồm các giai đoạn: tiến hóa hóa học, tiến hóa tiền sinh học và tiến hóa sinh học.
Giai đoạn tiến hóa hóa học bao gồm quá trình hình thành các đại phân tử tự nhân đôi qua 3 bước: sự hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ, sự hình thành các đại phân tử từ các hợp chất hữu cơ đơn giản và sự hình thành các đại phân tử tự nhân đôi.
1. Sự hình thành các chất hữu cơ đơn giản.
- Trong khí quyển nguyên thủy Trái Đất (được hình thành cách đây 4,6 tỉ năm) có chứa các khí như hơi nước, Carbonic, ammoniac và rất ít khí nito… Khí oxi chưa có trong khí quyển nguyên thủy.
- Dưới tác động của nhiều nguồn năng lượng tự nhiên (bức xạ nhiệt của Mặt Trời, phóng điện trong khí quyển, hoạt động của núi lửa, phân rã của các nguyên tố phóng xạ…), các chất vô cơ đã hình thành các hợp chất hữu cơ đơn giản gồm 2 nguyên tó C và H như carbonhydro; những hợp chất hữu cơ gồm 3 nguyên tố C, H, O như saccarid và lipid; những hợp chất hữu cơ 4 nguyên tố C, H, O, N như acid amin và nucleotide là các đơn phân của các chất trùng hợp protein và acid nucleic.
- Sự hình thành các hợp chất hữu cơ từ các hợp chất vô cơ đã được chứng minh bằng thực nghiệm. Năm 1953, Stanley Miller đã tổng hợp được các chất hữu cơ khác nhau, kể cả các acid amin từ các khí vô cơ (gần giống với khí quyển nguyên thủy) dưới tác động của tia lửa điện. Về sau, nhiều nhà khoa học đã lặp lại thí nghiệm của Miller và đã thu được nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau gồm các saccarid, lipid, 20 acid amin, các nucleotide kể cả ATP. Các nhà khoa học cũng đã tìm thấy các chất hữu cơ trong các đám mây vũ trụ như trong các thiên thạch rơi xuống Trái Đất. Điều này chứng tỏ rằng các chất hữu cơ có thể có nguồn gốc vũ trụ.
2. Sự hình thành các đại phân tử từ các hợp chất hữu cơ đơn giản
- Các chất hữu cơ đơn giản hòa tan trong các đại dương nguyên thủy, trên nền đáy bùn sét của đại dương, chúng có thể được đọng lại và hình thành các chất trùng hợp như protein và acid nucleic.
- Nhiều thực nghiệm đã chứng minh sự trùng hợp ngẫu nhiên của các đơn phân, các acid amin thành các đại phân tử protein trên nền bùn sét nóng.
3. Sự hình thành các đại phân tử tự nhân đôi.
Hiện nay, người ta giả thiết rằng, phân tử tự nhân đôi xuất hiện đầu tiên là acid ribonucleic (ARN). Chúng có thể tự nhân đôi không cần sự tham gia của các enzyme (protein). Nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng các đơn phân nucleotide có thể tự tập hợp để hình thành các đoạn ngắn ARN mà không cần đến enzyme. Hơn nữa, hiện nay trong tế bào, ARN có thể đóng vai trò là chất xúc tác sinh học như enzym (được gọi là ribozym). Trong quá trình tiến hóa đầu tiên, ARN được dùng làm phân tử lưu giữ thông tin di truyền, về sau, chức năng này được chuyển cho ADN, còn chức năng xúc tác được chuyển cho protein và ARN chỉ đóng vai trò phân tử truyền đạt thông tin di truyền như ngày nay.
B. Tiến hóa tiền sinh học
Sự xuất hiện các đại phân tử ARN, ADN cũng như protein chưa thể hiện sự sống. Sự sống chỉ thể hiện khi có sự tương tác của các đại phân tử đó trong 1 tổ chức nhất định là tế bào. Sự xuất hiện các tế bào nguyên thủy – tức là sự tập hợp của các đại phân tử trong 1 hệ thống mở, có màng lipoprotein bao bọc ngăn cách với môi trường ngoài, nhưng có khả năng trao đổi chất với môi trường là bước khởi đầu cần thiết cho sự xuất hiện cơ thể sống đơn bào đầu tiên. Các nhà thực nghiệm cũng đã chứng minh được rằng: Trong 1 hệ như vậy, có thể được hình thành ngẫu nhiên từ các đại phân tử ở dạng các giọt coaxecva hoặc giọt cầu trong phòng thí nghiệm.