II. Tiến hĩa tiền sinh học:
b. Tiêu chuẩn địa lý – sinh thái :
LÝ THUYẾT SINH HỌC 166
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ cĩ ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào khơng cịn cĩ thể cố gắng được nữa
- Hai lồi khác nhau chiếm hai khu phân bố riêng biệt. Thí dụ lồi voi châu Phi sống ở Nam Phi, Nam Á Rập, Mađagaxca cĩ trán dơ, tai to, đầu vịi cĩ một núm thịt, răng hàm cĩ nếp men hình quả trám. Lồi voi AÁn Độ phân bố ở AÁn Độ, Malaixia, Trung Quốc, Đơng Dương cĩ trán lõm, tai nhỏ, đầu vịi cĩ 2 núm thịt, răng hàm cĩ nếp men hình bầu dục.
- Cĩ khi hai lồi phân bố cùng một khu vực địa lý nhưng lại thích ứng với điều kiện sinh thái khơng giống nhau. Thí dụ lồi mao lương sống ở bãi cỏ ấm cĩ chồi nách, lá vươn dài bị trên mặt đất với lồi mao lương sống ở bờ mương, bờ ao, cĩ lĩ hình bầu dục, ít răng cưa.
c. Tiêu chuẩn sinh lý – hĩa sinh :
Prơtêin tương ứng ở các lồi khác nhau phân biệt nhau ở một số đặc tính. Thí dụ, prơtêin trong tế bào biểu bì, hồng cầu, trứng của lồi ếch hồ miền Nam Liên Xơ (cũ) chịu nhiệt cao hơn prơtêin của lồi ếch cỏ miền Bắc Liên Xơ (cũ) tới 3 – 40C. Trình tự axit amin trong một đoạn của phân tử insulin thuộc 3 lồi như sau :
- Bị : ... – xistêin – alanin – xêrin – valin – ...
- Lợn : ... – xistêin – trêơnin – xêrin – Izơlơxin – ...
- Ngựa : ... – xistêin – trêơnin – glixin – Izơlơxin – ...
d. Tiêu chuẩn di truyền :
Hai lồi cĩ sự khác nhau về hình thái, số lượng nhiễm sắc thể và cách phân bố gen trên nhiễm sắc thể. Vì vậy giữa hai lồi cĩ sự cách ly sinh sản, cách li di truyền, biểu hiện ở nhiều mức độ như :
- Các cá thể khác lồi thường khơng giao phối được với nhau : ngỗng thường khơng giao phối được với vịt ...
- Cĩ thể giao phối được với nhau nhưng khơng thụ tinh như tinh trùng ngỗng vào âm đạo của vịt bị chết ...
- Cĩ thể cĩ thụ tinh nhưng hợp tử khơng phát triển hoặc hợp tử phát triển thành con lai nhưng con lai chết non, như : trứng nhái thụ tinh bằng tinh trùng cĩc nhưng hợp tử khơng phát triển, hoặc cừu giao phối với dê tạo được hợp tử nhưng hợp tử chết ngay ...
- Cĩ thể tạo được con lai nhưng con lai khơng cĩ khả năng sinh sản : thí dụ lừa giao phối với ngựa sinh ra con lai là con la, nhưng bất thụ ...
Tùy theo mỗi nhĩm sinh vật mà tiêu chuẩn chủ yếu cĩ sự khác nhau. Trong nhiều trường hợp phải phối hợp nhiều tiêu chuẩn mới phân biệt được hai lồi thân thuộc một cách chính xác.
Câu 139 : Giải thích và minh họa cho cơ chế hình thành lồi bằng thể song nhị bội. So với các phương thức hình thành lồi khác thì phương thức trên cĩ những đặc điểm gì?
Trả lời :
LÝ THUYẾT SINH HỌC 167
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ cĩ ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào khơng cịn cĩ thể cố gắng được nữa
- Đây là phương thức hình thành lồi thơng qua kết hợp giữa lai xa và gây đa bội con lai xa. Đây là phương thức phổ biến ở thực vật, rất ít gặp ở động vật vì ở động vật, cơ chế cách li sinh sản giữa 2 lồi rất phức tạp, nhất là ở nhĩm cĩ hệ thần kinh phát triển, đa bội thường gây ra những rối loạn về sinh sản và giới tính.
- Bình thường, tế bào của cơ thể con lai khác lồi chứa 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 lồi bố mẹ, khơng tương đồng. Do vậy, gây trở ngại cho quá trình phát sinh giao tử, vì khơng tạo được sự tiếp hợp và trao đổi chéo bình thường của các cặp nhiễm sắc thể kép tương đồng. Vì vậy, con lai xa chỉ cĩ thể sinh sản sinh dưỡng mà khơng sinh sản hữu tính được.
- Nếu gây đa bội ở con lai xa từ 2n thành 4n, dẫn đến tế bào con lai xa chứa hai bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của 2 lồi bố mẹ (gọi là thể song nhị bội), các nhiễm sắc thể trong tế bào lúc này xếp theo cặp tương đồng nên con lai cĩ thể sinh sản hữu tính bình thường.
Thí dụ : Lồi cỏ chăn nuơi Spartina cĩ 120 nhiễm sắc thể đã được xác định là kết quả lai tự nhiên giữa lồi cỏ gốc châu Âu cĩ 50 nhiễm sắc thể với một lồi cỏ gốc Mỹ nhập vào Anh cĩ 70 nhiễm sắc thể.
2. Đặc điểm của phương thức hình thành lồi bằng thể song nhị bội :
So với hai phương thức hình thành lồi khác là hình thành lồi bằng con đường địa lý và hình thành lồi bằng con đường sinh thái thì hình thành lồi bằng thể song nhị bội cĩ những đặc điểm khác biệt :
- Hình thành lồi bằng con đường địa lý và con đường sinh thái cĩ thể xảy ra ở động vật và thực vật. Cịn phương thức hình thành lồi bằng thể song nhị bội chủ yếu xảy ra ở thực vật.
- Hình thành lồi theo con đường địa lý và con đường sinh thái cho kết quả chậm chạp với thời gian lâu dài, trải qua nhiều dạng trung gian. Cịn hình thành lồi bằng thể song nhị bội cho kết quả nhanh chĩng, do tác động đa bội hĩa làm biến đổi nhanh và ở mức độ lớn bộ nhiễm sắc thể của con lai và tất nhiên dẫn đến các đặc điểm hình thái, sinh lí, sinh hĩa, sinh sản ... cũng thay đổi hẳn so với dạng bố mẹ. Câu 140 : Trình bày ba phương thức phổ biến trong quá trình hình thành lồi mới.
Trả lời :
1. Hình thành lồi con đường địa lý :
- Lồi cĩ xu hướng phân bố rộng chiếm lĩnh các vùng địa lý khác nhau. Cũng cĩ thể khu phân bố của lồi bị các chướng ngại vật chia cắt như sống, núi …
- Trong những điều kiện sống khác nhau đĩ, chọn lọc tự nhiên đã tích lũy các đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khác nhau, dần dần đã tạo ra những nịi địa lý rồi tiến tới thành các lồi mới.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 168
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ cĩ ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào khơng cịn cĩ thể cố gắng được nữa
- Địa lý khơng phải là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi tương ứng trên cơ thể sinh vật mà là nhân tố chọc lọc những kiểu gen thích nghi. Như vậy, địa lý là nhân tố tạo điều kiện phân hĩa lồi.
- Thí dụ lồi chim sẽ ngơ phân bố rộng, đã tạo ra 3 nịi chính : nịi châu Âu, nịi Trung Quốc và nịi AÁn Độ. Tiếp giáp giữa châu Âu và AÁn Độ hay tiếp giáp giữa AÁn Độ và Trung Quốc cĩ dạng lai tự nhiên. Nhưng tại vùng thượng lưu sơng Amua thì nịi chim sẻ châu Âu và nịi chim sẻ Trung Quốc song song tồn tại mà khơng cĩ dạng lai. Cĩ thể đĩ là một chứng minh chuyển giai đoạn từ nịi địa lý sang lồi mới.
2. Hình thành lồi bằng con đường sinh thái :
- Hình thành lồi bằng con đường sinh thái thường gặp ở thực vật và động vật ít di động như thân mềm ...
- Trong cùng một khu phân bố địa lý, các quần thể của lồi đã được chọn lọc theo hướng thích nghi với những điều kiện sinh thái khác nhau, đã hình thành nên các nịi sinh thái rồi tới sự hình thành lồi mới.
- Thí dụ các lồi thực vật sống ở bãi bồi sơng Vơnga rất ít sai khác về hình thái so với các quần thể tương ứng sống ở phía trong bờ sơng này. Tuy nhiên, chúng vẫn khác nhau về đặc tính sinh thái. Vì phải thích nghi với mùa lũ nên thực vật ở bãi bồi sơng cĩ chu kỳ sinh trưởng muộn hơn, ra hoa kết hạt trước khi lũ về. Do khác nhau vậy, nên các nịi sinh thái bãi bồi khơng giao phối với các nịi tương ứng ở phía trong bờ sơng.
3. Hình thành lồi bằng con đường lai xa và đa bội hĩa :
- Lai xa và đa bội hĩa là con đường hình thành lồi mới, thấy phổ biến ở thực vật, rất ít gặp ở động vật, vì ở động vật cơ chế cách li sinh sản giữa 2 lồi khác nhau rất phức tạp. Đặc biệt những nhĩm động vật cĩ hệ thần kinh phát triển thì sự đa bội hĩa thường gây nên những rối loạn về giới tính.
- Tế bào của cơ thể lai khác lồi chứa bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 lồi. Do 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội này khơng tương đồng nên khơng xảy ra sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các cặp nhiễm sắc thể ở kì đầu của giảm phân I, gây trởi ngại cho việc phát sinh giao tử. Do đĩ, cơ thể lai chỉ cĩ thể sinh sản sinh dưỡng mà khơng sinh sản hữu tính.
- Nếu đa bội hĩa từ 2n thành 4n thì sự giảm phân lại tiến hành được cho giao tử 2n. Sự tái tổ hợp giữa các giao tử đĩ cho hợp tử 4n chứa cả 2 bộ nhiễm sắc thể 2n của cả 2 lồi bố mẹ, được gọi là thể song nhị bội.
- Thí dụ lồi cỏ Spartina cĩ 120 nhiễm sắc thể là kết quả lai của lồi cỏ gốc châu Âu cĩ 50 nhiễm sắc thể với lồi cỏ gốc châu Mĩ cĩ 70 nhiễm sắc thể.
Tĩm lại lồi mới khơng xuất hiện với một đột biến mà thường là sự tích lũy một tổ hợp nhiều đột biến. Lồi mới khơng xuất hiện với một cá thể duy nhất mà là hình thành một quần thể hay một nhĩm quần thể tồn tại, phát triển dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 169
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ cĩ ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào khơng cịn cĩ thể cố gắng được nữa
Lồi mới được hình thành là một quá trình lịch sử, cải biến thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu theo hướng thích nghi, tạo ra kiểu gen mới, cách li sinh sản với quần thể gốc. Câu 141 : Khái niệm về phân ly tính trạng. So sánh giữa phân ly tính trạng trong chọn lọc tự nhiên và trong chọn lọc nhân tạo.
Trả lời :
1. Khái niệm về phân ly tính trạng :
Phân ly tính trạng là hiện tượng từ một dạng ban đầu, phát sinh ra nhiều biến dị, dần dần tạo ra nhiều dạng sinh vật mới khác nhau và khác xa với dạng ban đầu.
2. So sánh phân ly tính trạng trong chọn lọc tự nhiên và trong chọn lọc nhân tạo :
a. Giống nhau :
- Đều phát sinh từ các tác nhân của điều kiện sống.
- Đều phân ly theo chiều hướng tạo nhiều dạng sinh vật mới.
- Đều cĩ hiện tượng phát sinh biến dị, tích lũy biến dị cĩ lợi, đào thải biến dị khơng cĩ lợi.
- Đều dẫn đến sự phong phú đa dạng của sinh vật.
- Đều tạo ra sự tiến hĩa.
b. Khác nhau :
Phân ly tính trạng trong CLTN Phân ly tính trạng trong CLNT
Qui mơ § Quy mơ lớn. Xảy ra trên tồn bộ sinh vật trong tự nhiên. § Quy mơ nhỏ. Xảy ra trên đối tượng vật nuơi và cây trồng. Thời gian
§ Thời gian lịch sử dài. Phát sinh do chọn lọc tự nhiên kể từ khi sự sống xuất hiện.
§ Thời gian lịch sử ngắn. Phát sinh do chọn lọc nhân tạo kể từ quá trình chăn nuơi trồng trọt của con người.
Kết quả § Tạo nhiều lồi mới. § Tạo nhiều thứ, nịi mới trong phạm vi một lồi.
Vai trị § Tạo ra sự tiến hĩa sinh giới. § Tạo ra sự tiến hĩa của vật nuơi, cây trồng.
Câu 142 : Vì sao nĩi quần thể giao phối là kho dự trữ biến dị vơ cùng phong phú? Trả lời :
v Quần thể giao phối là kho biến dị phong phú :
- Trong quần thể giao phối luơn luơn xảy ra quá trình giao phối ngẫu nhiên.
- Giao phối làm cho đột biến phát tán trong quần thể tạo vơ số biến dị tổ hợp. Thơng qua giao phối những đột biến đã được xuất hiện trước đĩ được tổ hợp, sắp xếp lại và nhân lên trong quần thể.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 170
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ cĩ ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào khơng cịn cĩ thể cố gắng được nữa
- Giao phối làm trung hịa tính cĩ hại của đột biến và gĩp phần tạo ra các tổ hợp gen thích nghi.
- Định luật Menđen đã chứng minh nếu P cĩ n cặp gen dị hợp thì số lồi giao tử của P là 2n. Các loại giao tử này kết hợp tạo 3n kiểu gen và 2n kiều hình (nếu gen trội hồn tồn). Bình thường, trong quần thể, số n rất lớn nên mỗi quần thể giao phối được xem là kho biến dị vơ cùng phong phú.
- Ngồi ra, trong quần thể quá trình giao phối thường xuyên xảy ra. Do vậy, số loại kiểu gen, kiểu hình của quần thể càng được tích lũy qua nhiều thế hệ, cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho chọn lọc tự nhiên.
Câu 143 : Hãy chứng minh con người cũng tuân theo các quy luật di truyền và biến dị như ở các sinh vật khác, nhưng tại sao người ta khơng thể áp dụng hồn tồn các phương pháp nghiên cứu di truyền, biến dị ở sinh vật vào con người.
Trả lời :
1. Con người cũng tuân theo các quy luật di truyền và biến dị như ở các sinh vật khác:
a. Bằng nghiên cứu những người của một dịng họ qua phả hệ, người ta nhận thấy
con người cũng tuân theo các quy luật di truyền :
- Người ta nhận biết ở người cũng cĩ những tính trội như da đen, tĩc quăn, mơi dầy, lơng mi dài, mũi cong và những tính lặn tương phản như da trắng, tĩc thẳng, mơi mỏng, lơng mi ngắn, mũi thẳng ...
- Như vậy, các định luật di truyền của Menđen đúng với một số tính trạng của con người. Thí dụ sự di truyền của các nhĩm máu, sự di truyền của màu mắt độc lập với hình dạng của tĩc ...
- Người ta cũng đã nhận biết chiều cao của cơ thể người chịu sự chi phối của quy luật tác động qua lại giữa các gen theo kiểu tác động cộng gộp.
- Một số tính trạng của người cũng tuân theo quy luật di truyền liên kết, người ta thấy sự hốn vị gen về một số tính trạng xảy ra ở cả nam giới và nữ giới. Nam giới cĩ cặp nhiễm sắc thể giới tính XY, nữ giới cĩ cặp nhiễm sắc thể giới tính XX. Tỉ lệ phân li giới tính ở người cũng như ở động vật khác, trên quy mơ lớn cĩ tỉ lệ xấp xỉ 1 : 1.
- Các bệnh di truyền ở người như mù màu, máu khĩ đơng ... là các bệnh do gen lặn trên nhiễm sắc thể giới tính X gây ra. Các bệnh di truyền đĩ cũng giống như sự di truyền màu mắt trắng ở ruồi giấm và đều chịu sự chi phối của quy luật di truyền liên kết giới tính ...
b. Con người cũng tuân theo các quy luật biến dị như ở các sinh vật khác :
- Ở người cũng chịu sự tác động của thường biến. Thí dụ người sống ở đồng bằng thì hồng cầu cĩ số lượng bình thường, nhưng những người sống trên núi cao, khơng khí lỗng, thiếu oxi hơn thì số lượng hồng cầu đã tăng lên.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 171
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ cĩ ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào khơng cịn cĩ thể cố gắng được nữa
- Ở người cũng chịu sự tác động của các định luật phân li độc lập, hốn vị gen và