II. Tiến hóa tiền sinh học:
b. Tiêu chuẩn địa lý – sinh thái :
LÝ THUYẾT SINH HỌC 166
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
- Hai loài khác nhau chiếm hai khu phân bố riêng biệt. Thí dụ loài voi châu Phi sống ở Nam Phi, Nam Á Rập, Mađagaxca có trán dô, tai to, đầu vòi có một núm thịt, răng hàm có nếp men hình quả trám. Loài voi AÁn Độ phân bố ở AÁn Độ, Malaixia, Trung Quốc, Đông Dương có trán lõm, tai nhỏ, đầu vòi có 2 núm thịt, răng hàm có nếp men hình bầu dục.
- Có khi hai loài phân bố cùng một khu vực địa lý nhưng lại thích ứng với điều kiện sinh thái không giống nhau. Thí dụ loài mao lương sống ở bãi cỏ ấm có chồi nách, lá vươn dài bò trên mặt đất với loài mao lương sống ở bờ mương, bờ ao, có ló hình bầu dục, ít răng cưa.
c. Tiêu chuẩn sinh lý – hóa sinh :
Prôtêin tương ứng ở các loài khác nhau phân biệt nhau ở một số đặc tính. Thí dụ, prôtêin trong tế bào biểu bì, hồng cầu, trứng của loài ếch hồ miền Nam Liên Xô (cũ) chịu nhiệt cao hơn prôtêin của loài ếch cỏ miền Bắc Liên Xô (cũ) tới 3 – 40C. Trình tự axit amin trong một đoạn của phân tử insulin thuộc 3 loài như sau :
- Bò : ... – xistêin – alanin – xêrin – valin – ...
- Lợn : ... – xistêin – trêônin – xêrin – Izôlơxin – ...
- Ngựa : ... – xistêin – trêônin – glixin – Izôlơxin – ...
d. Tiêu chuẩn di truyền :
Hai loài có sự khác nhau về hình thái, số lượng nhiễm sắc thể và cách phân bố gen trên nhiễm sắc thể. Vì vậy giữa hai loài có sự cách ly sinh sản, cách li di truyền, biểu hiện ở nhiều mức độ như :
- Các cá thể khác loài thường không giao phối được với nhau : ngỗng thường không giao phối được với vịt ...
- Có thể giao phối được với nhau nhưng không thụ tinh như tinh trùng ngỗng vào âm đạo của vịt bị chết ...
- Có thể có thụ tinh nhưng hợp tử không phát triển hoặc hợp tử phát triển thành con lai nhưng con lai chết non, như : trứng nhái thụ tinh bằng tinh trùng cóc nhưng hợp tử không phát triển, hoặc cừu giao phối với dê tạo được hợp tử nhưng hợp tử chết ngay ...
- Có thể tạo được con lai nhưng con lai không có khả năng sinh sản : thí dụ lừa giao phối với ngựa sinh ra con lai là con la, nhưng bất thụ ...
Tùy theo mỗi nhóm sinh vật mà tiêu chuẩn chủ yếu có sự khác nhau. Trong nhiều trường hợp phải phối hợp nhiều tiêu chuẩn mới phân biệt được hai loài thân thuộc một cách chính xác.
Câu 139 : Giải thích và minh họa cho cơ chế hình thành loài bằng thể song nhị bội. So với các phương thức hình thành loài khác thì phương thức trên có những đặc điểm gì?
Trả lời :
LÝ THUYẾT SINH HỌC 167
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
- Đây là phương thức hình thành loài thông 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 loài rất phức tạp, nhất là ở nhóm có 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 loài chứa 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 loài bố mẹ, không tương đồng. Do vậy, gây trở ngại cho quá trình phát sinh giao tử, vì không 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 có thể sinh sản sinh dưỡng mà không 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 loài 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 có thể sinh sản hữu tính bình thường.
Thí dụ : Loài cỏ chăn nuôi Spartina có 120 nhiễm sắc thể đã được xác định là kết quả lai tự nhiên giữa loài cỏ gốc châu Âu có 50 nhiễm sắc thể với một loài cỏ gốc Mỹ nhập vào Anh có 70 nhiễm sắc thể.
2. Đặc điểm của phương thức hình thành loài bằng thể song nhị bội :
So với hai phương thức hình thành loài khác là hình thành loài bằng con đường địa lý và hình thành loài bằng con đường sinh thái thì hình thành loài bằng thể song nhị bội có những đặc điểm khác biệt :
- Hình thành loài bằng con đường địa lý và con đường sinh thái có thể xảy ra ở động vật và thực vật. Còn phương thức hình thành loài bằng thể song nhị bội chủ yếu xảy ra ở thực vật.
- Hình thành loài 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. Còn hình thành loài bằng thể song nhị bội cho kết quả nhanh chóng, do tác động đa bội hóa 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 hóa, 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 loài mới.
Trả lời :
1. Hình thành loài con đường địa lý :
- Loài có xu hướng phân bố rộng chiếm lĩnh các vùng địa lý khác nhau. Cũng có thể khu phân bố của loài bị các chướng ngại vật chia cắt như sống, núi …
- Trong những điều kiện sống khác nhau đó, 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 nòi địa lý rồi tiến tới thành các loài mới.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 168
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
- Địa lý không 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 hóa loài.
- Thí dụ loài chim sẽ ngô phân bố rộng, đã tạo ra 3 nòi chính : nòi châu Âu, nòi Trung Quốc và nòi AÁn Độ. Tiếp giáp giữa châu Âu và AÁn Độ hay tiếp giáp giữa AÁn Độ và Trung Quốc có dạng lai tự nhiên. Nhưng tại vùng thượng lưu sông Amua thì nòi chim sẻ châu Âu và nòi chim sẻ Trung Quốc song song tồn tại mà không có dạng lai. Có thể đó là một chứng minh chuyển giai đoạn từ nòi địa lý sang loài mới.
2. Hình thành loài bằng con đường sinh thái :
- Hình thành loài 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 loài đã được chọn lọc theo hướng thích nghi với những điều kiện sinh thái khác nhau, đã hình thành nên các nòi sinh thái rồi tới sự hình thành loài mới.
- Thí dụ các loài thực vật sống ở bãi bồi sông Vônga rất ít sai khác về hình thái so với các quần thể tương ứng sống ở phía trong bờ sông 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 sông có chu kỳ sinh trưởng muộn hơn, ra hoa kết hạt trước khi lũ về. Do khác nhau vậy, nên các nòi sinh thái bãi bồi không giao phối với các nòi tương ứng ở phía trong bờ sông.
3. Hình thành loài bằng con đường lai xa và đa bội hóa :
- Lai xa và đa bội hóa là con đường hình thành loài 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 loài khác nhau rất phức tạp. Đặc biệt những nhóm động vật có hệ thần kinh phát triển thì sự đa bội hóa thường gây nên những rối loạn về giới tính.
- Tế bào của cơ thể lai khác loài chứa bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 loài. Do 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội này không tương đồng nên không 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 đó, cơ thể lai chỉ có thể sinh sản sinh dưỡng mà không sinh sản hữu tính.
- Nếu đa bội hóa từ 2n thành 4n thì sự giảm phân lại tiến hành được cho giao tử 2n. Sự tái tổ hợp giữa các giao tử đó cho hợp tử 4n chứa cả 2 bộ nhiễm sắc thể 2n của cả 2 loài bố mẹ, được gọi là thể song nhị bội.
- Thí dụ loài cỏ Spartina có 120 nhiễm sắc thể là kết quả lai của loài cỏ gốc châu Âu có 50 nhiễm sắc thể với loài cỏ gốc châu Mĩ có 70 nhiễm sắc thể.
Tóm lại loài mới không xuất hiện với một đột biến mà thường là sự tích lũy một tổ hợp nhiều đột biến. Loài mới không xuất hiện với một cá thể duy nhất mà là hình thành một quần thể hay một nhóm 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 có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
Loài 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 có hiện tượng phát sinh biến dị, tích lũy biến dị có lợi, đào thải biến dị không có lợi.
- Đều dẫn đến sự phong phú đa dạng của sinh vật.
- Đều tạo ra sự tiến hóa.
b. Khác nhau :
Phân ly tính trạng trong CLTN Phân ly tính trạng trong CLNT
Qui mô § Quy mô lớn. Xảy ra trên toàn bộ sinh vật trong tự nhiên. § Quy mô nhỏ. Xảy ra trên đối tượng vật nuôi 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 nuôi trồng trọt của con người.
Kết quả § Tạo nhiều loài mới. § Tạo nhiều thứ, nòi mới trong phạm vi một loài.
Vai trò § Tạo ra sự tiến hóa sinh giới. § Tạo ra sự tiến hóa của vật nuôi, cây trồng.
Câu 142 : Vì sao nói quần thể giao phối là kho dự trữ biến dị vô cùng phong phú? Trả lời :
v Quần thể giao phối là kho biến dị phong phú :
- Trong quần thể giao phối luôn luôn xảy ra quá trình giao phối ngẫu nhiên.
- Giao phối làm cho đột biến phát tán trong quần thể tạo vô số biến dị tổ hợp. Thông qua giao phối những đột biến đã được xuất hiện trước đó được tổ hợp, sắp xếp lại và nhân lên trong quần thể.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 170
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
- Giao phối làm trung hòa tính có hại của đột biến và góp phần tạo ra các tổ hợp gen thích nghi.
- Định luật Menđen đã chứng minh nếu P có n cặp gen dị hợp thì số loài giao tử của P là 2n. Các loại giao tử này kết hợp tạo 3n kiểu gen và 2n kiều hình (nếu gen trội hoàn toàn). Bình thường, trong quần thể, số n rất lớn nên mỗi quần thể giao phối được xem là kho biến dị vô cùng phong phú.
- Ngoài 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 không thể áp dụng hoàn toàn 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 dòng 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 có những tính trội như da đen, tóc quăn, môi dầy, lông mi dài, mũi cong và những tính lặn tương phản như da trắng, tóc thẳng, môi mỏng, lông 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 nhóm máu, sự di truyền của màu mắt độc lập với hình dạng của tóc ...
- 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 hoán vị gen về một số tính trạng xảy ra ở cả nam giới và nữ giới. Nam giới có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY, nữ giới có cặp nhiễm sắc thể giới tính XX. Tỉ lệ phân li giới tính ở người cũng như ở động vật khác, trên quy mô lớn có tỉ lệ xấp xỉ 1 : 1.
- Các bệnh di truyền ở người như mù màu, máu khó đông ... là các bệnh do gen lặn trên nhiễm sắc thể giới tính X gây ra. Các bệnh di truyền đó 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 có số lượng bình thường, nhưng những người sống trên núi cao, không khí loãng, thiếu oxi hơn thì số lượng hồng cầu đã tăng lên.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 171
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
- Ở người cũng chịu sự tác động của các định luật phân li độc lập, hoán vị gen và