C. MỘT SỐ ĐIỂM LƯU í KHI THỰC HIỆN Chuẩn kiến thức, kĩ năng một số bài trong SGK Sinh học 12 nõng cao
Vớ dụ 1: Giả sử sự khỏc nhau giữa cõy ngụ cao 10 cm và cõy ngụ cao 26 cm là do 4 cặp gen cộng gộp quy định cỏc cỏ thể thõn cao 10 cm cú kiểu gen là aabbccdd cỏc cỏ thể thõn cao 26 cm cú kiểu gen là AABBCCDD
BÀI 26 : HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ HIỆN ĐẠ
- Thuyết tiến hoỏ tổng hợp (mục I) :
GV nờn giỳp HS làm rừ cỏc khỏi niệm “học thuyết tiến hoỏ tổng hợp hiện đại” ? (thuyết tiến hoỏ dựa trờn cơ chế chọn lọc tự nhiờn theo thuyết tiến hoỏ của Đacuyn và sự tổng hợp cỏc thành tựu lớ thuyết trong cỏc nhiều lĩnh vực sinh học đặc biệt là di truyền học quần thể ).
GV cho HS đọc thụng tin SGK và giỳp HS làm rừ cỏc khỏi niệm “tiến hoỏ nhỏ” ? “tiến hoỏ lớn” ? GV yờu cầu HS đọc thụng tin trong SGK và trả lời cỏc cõu hỏi :
* Đơn vị tiến hoỏ cơ sở phải thoả món cỏc điều kiện gỡ ?
* Theo quan điểm tiến hoỏ hiện đại thỡ đơn vị tiến hoỏ cơ sở là gỡ ? (quần thể) * Tại sao quần thể là đơn vị tiến hoỏ cơ sở chứ khụng phải là cỏ thể hay loài ? - Thuyết tiến hoỏ trung tớnh (mục II) :
GV cho HS đọc SGK và tỡm hiểu nguyờn nhõn và cơ chế tiến hoỏ của Kimura. Nguyờn nhõn : Cỏc đột biến ngẫu nhiờn trung tớnh.
Cơ chế : Sự củng cố cỏc đột biến ngẫu nhiờn trung tớnh, khụng liờn quan đến tỏc động của chọn lọc tự nhiờn. GV yờu cầu HS thực hiện lệnh trong SGK và thống nhất lời giải.
Bài 37 - 38 : CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ
Trước hết, GV nờn làm rừ khỏi niệm “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).
- Nhõn tố đột biến (mục I) :
Khi đề cập tới nhõn tố “đột biến” cần chỳ ý vai trũ quan trọng của đột biến :
* Tạo nờn nhiều alen mới và là nguồn phỏt sinh cỏc biến dị di truyền → đột biến cung cấp nguồn biến dị sơ cấp cho quỏ trỡnh tiến hoỏ. * Đột biến làm biến đổi tần số của cỏc alen (rất chậm, vớ dụ để làm giảm tần số alen đi một nửa cần qua 96.000 thế hệ liờn tiếp).
GV giỳp HS giải thớch được tại sao đột biến gen là nguồn nguyờn liệu chủ yếu (vỡ đột biến gen phổ biến hơn đột biến NST và ớt ảnh hưởng đến sức sống của cỏ thể).
- Di nhập gen (mục II) : Để làm sỏng tỏ nhõn tố “di – nhập gen” cần chỳ ý nờu vớ dụ cụ thể (chẳng hạn như với con người chỳng ta, ảnh hưởng của di
cư và cỏc cuộc xung đột chiến tranh thường tăng khuynh hướng giao phối qua lại giữa cỏc tộc người khỏc nhau ; cỏc tinh tử của hạt phấn thực vật cũng cú thể vào hay ra khỏi một quần thể). Vớ dụ, tần số tương đối của gen A ở quần thể I là 0,8 cũn ở quần thể II là 0,3. Tỉ lệ số cỏ thể nhập cư từ quần thể
II vào quần thể I là 0,2. Sau một thế hệ nhập cư lượng biến thiờn tần số gen A trong quần nhận (I) là : ∆p = 0,2 (0,3 - 0,8) = - 0,1 . Giỏ trị này cho thấy tần số gen A trong quần nhận (I) giảm đi 0,1, cụ thể p = 0,7.
Sự trao đổi cỏc cỏ thể giữa cỏc quần thể khụng cỏch li nhau hoàn toàn tạo ra “dũng chảy” gen lưu thụng giữa cỏc quần thể. Cú thể sử dụng cỏc hỡnh ảnh minh hoạ, vớ dụ :
Từ đú rỳt ra vai trũ của di nhập gen : Làm thay đổi tần số tương đối của cỏc alen và thành phần kiểu gen của quần thể, cú thể mang đến alen mới làm cho vốn gen của quần thể thờm phong phỳ.
- Giao phối khụng ngẫu nhiờn (mục III) : Khi đề cập tới nhõn tố “giao phối khụng ngẫu nhiờn” cần chỳ ý : giao phối cú chọn lọc làm biến đổi tần số
alen cũn giao phối gần (tự phối – tự thụ phấn) khụng làm biến đổi tần số alen, nhưng lại làm biến đổi tần số kiểu gen của quần thể theo hướng giảm dần tần số kiểu gen dị hợp tử. Ngoài ra GV cú thể yờu cầu HS nờu vai trũ của quỏ trỡnh giao phối :
* Phỏt tỏn đột biến trong quần thể * Trung hoà cỏc đột biến cú hại
* Tạo nguồn nguyờn liệu thứ cấp cho quỏ trỡnh tiến hoỏ.
Cần chỳ ý phõn tớch vai trũ của giao phối cựng với đột biến (đột biến tạo alen mới - nguyờn liệu sơ cấp, cũn giao phối phỏt tỏn cỏc đột biến vào cỏc tổ hợp kiểu gen - nguyờn liệu thứ cấp) làm cho quần thể thành kho dự trữ cỏc biến dị di truyền ở mức bóo hũa. Đõy chớnh là nguồn nguyờn liệu tiến hoỏ.
- Chọn lọc tự nhiờn (mục IV) :
+ GV hướng dẫn HS tỡm hiểu tỏc động và vai trũ của chọn lọc tự nhiờn :
* Chọn lọc tự nhiờn phõn hoỏ khả năng sống sút và sinh sản của cỏc cỏ thể với cỏc kiểu gen khỏc nhau trong quần thể.
* Chọn lọc tự nhiờn tỏc động trực tiếp lờn kiểu hỡnh và giỏn tiếp làm biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể, qua đú làm biến đổi tần số tương đối của cỏc alen của quần thể. CLTN cú thể làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm (tuỳ thuộc CLTN chống lại alen trội hay alen lặn).
Vỡ vậy chọn lọc tự nhiờn quy định chiều hướng và nhịp độ tiến hoỏ.
Hỡnh thức Đặc điểm Xảy ra trong điều kiện mụi trường Chọn lọc ổn định
Chọn lọc vận động Chọn lọc phõn hoỏ
- Cỏc yếu tố ngẫu nhiờn (mục V) :
GV cú thể sử dụng cỏc hỡnh ảnh để minh hoạ, vớ dụ :
Từ đú cho thấy : Cỏc yếu tố ngẫu nhiờn (phiờu bạt gen tức biến động di truyền) làm biến đổi tần số tương đối của cỏc alen và thành phần kiểu gen của quần thể một cỏch ngẫu nhiờn (đặc biệt là cỏc quần thể cú kớch thước nhỏ).
Nếu cũn thời gian, GV cú thể yờu cầu HS phõn biệt cỏc nhõn tố tiến hoỏ.
Bài 39 : QUÁ TRèNH HèNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI
Trước hết, GV cú thể cho HS xem cỏc hỡnh ảnh về cỏc loại đặc điểm thớch nghi theo nhiều hướng khỏc nhau của sinh vật. Từ đú yờu cầu HS đưa ra khỏi niệm đặc điểm thớch nghi ? (là những đặc điểm giỳp sinh vật sống sút tốt hơn – thớch nghi hơn với điều kiện sống).
Cần lưu ý, cỏc đặc điểm thớch nghi được quy định bởi một hoặc một số gen, cỏc đặc điểm thớch nghi dự là do mụi trường tạo nờn hay do kiểu gen quy định đều là những đặc điểm về kiểu hỡnh (phenotype).
GV cần lưu ý để HS giải thớch được quỏ trỡnh hỡnh thành quần thể thớch nghi : Chịu sự chi phối chủ yếu của 3 nhõn tố chủ yếu là đột biến,
giao phối và chọn lọc tự nhiờn. Quỏ trỡnh đột biến và quỏ trỡnh giao phối cú thể làm phỏt sinh cỏc biến dị tổ hợp tao ra cỏc cỏ thể cú kiểu hỡnh thớch
nghi hoặc khụng thớch nghi, dưới tỏc động của CLTN cỏc cỏ thể mang đặc điểm kộm thớch nghi sẽ bị đào thải, cỏc cỏ thể mang đặc điểm thớch nghi sẽ được giữ lại.
Dưới tỏc động của CLTN, thụng qua quỏ trỡnh sinh sản, số lượng cỏc cỏ thể cú kiểu hỡnh thớch nghi sẽ tăng dần và nếu mụi trường thay đổi theo một hướng xỏc định thỡ khả năng thớch nghi sẽ khụng ngừng hoàn thiện → dần dần hỡnh thành nờn quần thể thớch nghi.
Một điều cần lưu ý nữa là kết quả của quỏ trỡnh chọn lọc tự nhiờn là làm xuất hiện quần thể sinh vật với cỏc đặc điểm thớch nghi. Tuy nhiờn, chọn lọc tự nhiờn chỉ sàng lọc và nhõn rộng những cỏ thể cú kiểu hỡnh thớch nghi trong quần thể mà khụng tạo ra cỏc đặc điểm thớch nghi.
Trỡnh bày được quỏ trỡnh hỡnh thành đặc điểm thớch nghi của quần thể qua phõn tớch vớ dụ điển hỡnh trong SGK.
- Hiện tượng đa hỡnh cõn bằng (mục II) :
GV yờu cầu HS đọc SGK và giỳp HS hiểu được thế nào là đa hỡnh cõn bằng ? (quần thể song song tồn tại một số loại kiểu hỡnh ở trạng thỏi cõn bằng ổn định) Giải thớch nguyờn nhõn sự đa hỡnh cõn bằng và vai trũ của thể dị hợp trong quần thể.
- Sự hợp lớ tương đối của cỏc đặc điểm thớch nghi (mục III) :
GV giỳp HS giải thớch được sự hợp lớ tương đối của cỏc đặc điểm thớch nghi.
Bài 40 : LOÀI SINH HỌC VÀ CÁC CƠ CHẾ CÁCH LI
- Khỏi niệm loài sinh học (mục I) : + Khỏi niệm loài sinh học :
GV hướng dẫn cho HS phõn tớch khỏi niệm loài theo quan niệm của Mayơ.
Lưu ý, khụng nờn hiểu loài sinh học chỉ liờn quan với cỏch li sinh sản. Nội hàm cơ bản của loài sinh học là :
* Loài là một đơn vị tổ chức cơ bản của giới hữu cơ, tồn tại thực trong tự nhiờn chứ khụng phải là một khỏi niệm nhõn tạo. * Mỗi loài cú một vốn gen đặc trưng được cỏch li với cỏc vốn gen thõn thuộc khỏc.
(cỏch li sinh sản chỉ liờn quan với ý thứ 2)”.
Từ khỏi niệm loài theo quan niệm Mayơ cú thể yờu cầu HS cho biết định nghĩa này cú đỳng với những loài sinh sản vụ tớnh khụng ? Từ đú đi đến khỏi niệm : Loài giao phối là một quần thể hoặc nhúm quần thể :
* Cú những tớnh trạng chung về hỡnh thỏi, sinh lớ. (1) * Cú khu phõn bố xỏc định. (2)
* Cỏc cỏ thể cú khả năng giao phối với nhau sinh ra đời con cú sức sống, cú khả năng sinh sản và được cỏch li sinh sản với những nhúm quần thể thuộc loài khỏc. (3)
Ở cỏc sinh vật sinh sản vụ tớnh, đơn tớnh sinh, tự phối thỡ “loài” chỉ mang 2 đặc điểm [(1) và (2)] đặc điểm (3) được thay là : sinh sản để sinh ra cỏc thế hệ mới.
+ Cỏc tiờu chuẩn phõn biệt hai loài thõn thuộc :
Trước tiờn GV cho HS tỡm hiểu khỏi niệm loài thõn thuộc.
Sau đú GV cho HS đọc thụng tin trong SGK và tỡm hiểu để trả lời cõu hỏi : Thế nào là tiờu chuẩn hỡnh thỏi (địa lớ – sinh thỏi, sinh lớ hoỏ sinh, cỏch li sinh sản) ? Người ta sử dụng tiờu chuẩn đú như thế nào để phõn biệt hai loài ?
* Tiờu chuẩn hỡnh thỏi : Dựa trờn sự khỏc nhau về hỡnh thỏi để phõn biệt.
Cỏc cỏ thể của cựng một loài cú chung một hệ tớnh trạng hỡnh thỏi giống nhau. Trỏi lại, giữa hai loài khỏc nhau cú sự giỏn đoạn về hỡnh thỏi. * Tiờu chuẩn địa lớ – sinh thỏi : Dựa vào khu phõn bố của sinh vật để phõn biệt.
Hai loài cú khu phõn bố riờng biệt.
Hai loài cú khu phõn bố trựng nhau một phần hoặc trựng nhau hoàn toàn sẽ rất khú phõn biệt.
* Tiờu chuẩn sinh lớ – sinh hoỏ : Dựa vào sự khỏc nhau trong cấu trỳc và tớnh chất của ADN và prụtờin để phõn biệt. Những loài càng thõn thuộc thỡ sự sai khỏc trong cấu trỳc ADN và prụtờin càng ớt.
* Tiờu chuẩn cỏch li sinh sản : Giữa hai loài cú sự cỏch li sinh sản (cỏc cỏ thể khụng giao phối với nhau hoặc giao phối nhưng sinh ra con khụng cú khả năng sinh sản hữu tớnh - bất thụ).
GV giỳp HS hiểu rằng : Mỗi tiờu chuẩn trờn chỉ mang tớnh hợp lớ tương đối. Vỡ vậy, tuỳ mỗi nhúm sinh vật mà vận dụng tiờu chuẩn này hoặc tiờu chuẩn khỏc là chủ yếu. Trong nhiều trường hợp phải phối hợp nhiều tiờu chuẩn mới phõn biệt được cỏc loài sinh vật một cỏch chớnh xỏc.
Để phõn biệt 2 loài giao phối thỡ tiờu chuẩn cỏch li sinh sản là chớnh xỏc nhất. Tuy nhiờn, tiờu chuẩn này lại khụng thể ỏp dụng đối với loài sinh sản vụ tớnh.
+ Sơ bộ về cấu trỳc loài :
GV cho HS đọc thụng tin SGK và yờu cầu HS biểu diễn cấu trỳc loài bằng sơ đồ. Đõy là phần HS rất dễ nhầm lẫn, cần giỳp HS hiểu cấu trỳc loài : Loài bao gồm một hoặc nhiều nũi (nũi địa lớ, nũi sinh thỏi, nũi sinh học), mỗi nũi bao gồm một hay nhiều quần thể phõn bố liờn tục hoặc giỏn đoạn.
- Cỏc cơ chế cỏch li giữa cỏc loài (mục II) : Trước hết, GV cho HS tỡm hiểu khỏi niệm cỏch li sinh sản.
Cỏch li sinh sản bao gồm cỏh li trước hợp tử và cỏch li sau hợp tử. GV cú thể hướng dẫn HS hoàn thành bảng sau :
Cỏch li địa lớ
Cỏch li sinh sản Cỏch li trước hợp tử
Cỏch li sau hợp tử Hướng dẫn :
Cỏc cơ chế cỏch li Khỏi niệm í nghĩa Vớ dụ
Cỏch li địa lớ Là những trở ngại địa lớ làm cho cỏc cỏ thể khụng gặp gỡ nhau, khụng giao phối với nhau.
Củng cố, tăng cường sự phõn hoỏ thành phần kiểu gen trong quần thể bị chia cắt.
SGK
Cỏch li sinh sản Là cỏc trở ngại trờn cơ thể sinh vật (trở ngại sinh học) ngăn cản cỏc cỏ thể giao phối với nhau
Mỗi loài duy trỡ được những đặc trưng riờng
Cỏch li trước hợp tử
SGK Cỏch li sau hợp tử SGK
Từ đú yờu cầu HS rỳt ra vai trũ của cỏc cơ chế cỏch li : Củng cố, tăng cường sự phõn hoỏ thành phần kiểu gen trong quần thể bị chia cắt. Cỏch li sinh sản được hỡnh thành sẽ kết thỳc quỏ trỡnh tiến hoỏ nhỏ.
Bài 41 : QUÁ TRèNH HèNH THÀNH LOÀI
Đõy là một bài dài và khú, GV nờn tập trung làm rừ cơ chế hỡnh thành loài bằng con đường địa lớ (mục I), bằng con đường sinh thỏi (mục II) và hỡnh thành loài bằng con đường đa bội hoỏ khỏc nguồn - lai xa và đa bội hoỏ (III.1).
GV giới thiệu cho HS biết : Thực chất của quỏ trỡnh hỡnh thành loài là sự cải biến thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu theo hướng thớch nghi, tạo ra hệ gen mới, cỏch li sinh sản với quần thể gốc.
- Hỡnh thành loài bằng con đường địa lớ (mục I) :
GV nờn tập trung giỳp HS làm rừ cơ chế quỏ trỡnh hỡnh thành loài mới.
GV cho HS tự đọc sỏch và biết được cỏch li địa lớ là những trở ngại về mặt địa lớ (nỳi, sụng, biển…) ngăn cản cỏc cỏ thể của cỏc cỏ thể cựng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.
GV giỳp HS tỡm hiểu cơ chế hỡnh thành loài bằng con đường địa lớ :
* Trong quỏ trỡnh mở rộng khu phõn bố, cỏc quần thể của loài cú thể gặp cỏc điều kiện địa lớ khỏc nhau và bị cỏch li địa lớ.
* Trong cỏc điều kiện địa lớ đú, chọn lọc tự nhiờn (và cỏc nhõn tố khỏc) tớch luỹ cỏc đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khỏc nhau thớch nghi với điều kiện địa lớ tương ứng → tạo nờn sự khỏc biệt về vốn gen giữa cỏc quần thể, dần dần hỡnh thành nũi địa lớ rồi loài mới.
Khi sự khỏc biệt về di truyền giữa cỏc quần thể được tớch luỹ dẫn đến sự cỏch li sinh sản thỡ loài mới được hỡnh thành.
GV cú thể yờu cầu HS cho biết vai trũ của cỏch li địa lớ ? (làm cho cỏc cỏ thể của cỏc quần thể bị cỏch li khụng giao phối được với nhau, duy trỡ sự khỏc biệt về vốn gen của quần thể do cỏc nhõn tố tiến hoỏ tạo ra).
GV cú thể hỏi thờm HS : Hỡnh thành loài bằng con đường địa lớ thường gặp ở nhúm sinh vật nào ? thường diễn ra nhanh hay chậm ? Điều kiện địa lớ cú phải là nguyờn nhõn trực tiếp gõy ra những biến đổi trờn cơ thể sinh vật và tiến hoỏ khụng ? (khụng mà là cỏc nhõn tố tiến hoỏ, đặc biệt là CLTN) Quỏ trỡnh hỡnh thành đặc điểm thớch nghi cú đồng nghĩa với quỏ trỡnh hỡnh thành loài mới hay khụng ?
- Hỡnh thành loài bằng con đường sinh thỏi (mục II).
GV nờn tập trung cho HS nghiờn cứu làm rừ cơ chế hỡnh thành loài bằng cỏch li sinh thỏi :
* Trong cựng một khu phõn bố, cỏc quần thể của loài cú thể gặp cỏc điều kiện sinh thỏi khỏc nhau.
* Trong cỏc điều kiện sinh thỏi khỏc nhau đú, chọn lọc tự nhiờn tớch luỹ cỏc đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khỏc nhau thớch nghi với điều kiện sinh thỏi tương ứng → tạo nờn sự khỏc biệt về vốn gen của quần thể, dần dần hỡnh thành nũi sinh thỏi rồi loài mới.
GV cú thể hỏi thờm HS : Hỡnh thành loài bằng con đường sinh thỏi thường gặp ở nhúm sinh vật nào ? thường diễn ra nhanh hay chậm ?
- Hỡnh thành loài bằng đột biến lớn (mục III) :
GV nờn tập trung vào con đường hỡnh thành loài bằng đa bội hoỏ khỏc nguồn.
GV tập trung thời gian giỳp HS giải thớch được cơ chế hỡnh thành loài bằng lai xa và đa bội hoỏ :