BÀI 50. CƠ CHẾ TIẾN HOÁ
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 50. CƠ CHẾ TIẾN HOÁ
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu
Sâu bọ rất đa dạng về hình thái và màu sắc. Nguyên nhân và cơ chế nào đã tạo nên sự đa dạng đó?
Trả lời
Trả lời
Hiện tượng sâu bọ rất đa dạng về hình thái và màu sắc có: - Nguyên nhân: Đấu tranh sinh tồn (các cá thể sinh vật luôn phải đấu tranh với nhau để giành quyền sinh tồn). - Cơ chế: Quá trình đột biến và giao phối trong quần thể làm xuất hiện các biến dị di truyền, hình thành nên sự đa dạng về kiểu hình của các cá thể trong quần thể. Đồng thời, chọn lọc tự nhiên có thể diễn ra theo nhiều hướng khác nhau. Ở mỗi hướng, chọn lọc tự nhiên giữ lại những đặc điểm thích nghi nhất, qua nhiều thế hệ dẫn đến sự khác biệt nhau ngày càng nhiều, tạo nên các dạng sâu bọ khác nhau.
Quan điểm của lamarck về cơ chế tiến hóa
Quan điểm của lamarck về cơ chế tiến hóa
Quan điểm của lamarck về cơ chế tiến hóa
Jean Baptiste Lamarck (1744 - 1829) là nhà tự nhiên học người Pháp, ông là người đầu tiên đưa ra quan điểm về tiến hoá của sinh giới vào năm 1809. Ông cho rằng: các loài sinh vật không bất biến mà chúng có thể biến đổi từ loài này thành loài khác dưới tác dụng của ngoại cảnh. Ví dụ về sự hình thành loài hươu cao cổ được Lamarck giải thích như Hình 50.1. Quan điểm của Lamarck cho rằng: Sinh vật luôn chủ động thích ứng với sự thay đổi chậm chạp của môi trường, chúng không ngừng vươn tới một tổ chức cơ thể phức tạp hơn, do đó không có loài nào bị đào thải. Ngoại cảnh không đồng nhất và thường xuyên thay đổi làm cho các sinh vật của một loài tổ tiên ban đầu chủ động biến đổi cơ thể theo nhiều hướng khác nhau, qua nhiều thế hệ hình thành nhiều loài mới.
Hoạt động
Hoạt động
Quan sát Hình 50.1, thực hiện các yêu cầu sau: 1. Mô tả quá trình hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Lamarck. 2. Nguyên nhân nào dẫn đến sự hình thành loài hươu cao cổ?
Ảnh
Trả lời
Trả lời
1. Quá trình hình thành loài hươu cao cổ theo quan niệm của Lamarck: Ban đầu cổ hươu ngắn, không ăn được lá cây trên cao, hươu phải vươn cao cổ lên để ăn được lá cây trên cao. Do cổ hươu được hoạt động theo hướng vươn dài ra nên cổ hươu ngày càng dài. Biến đổi cổ vươn dài được di truyền, tích luỹ qua các thế hệ và kết quả hình thành loài hươu cổ cao. 2. Nguyên nhân dẫn đến sự hình thành loài hươu cao cổ: Do điều kiện sống thay đổi chậm chạp (dưới thấp không còn lá cây), hươu chủ động vươn dài cổ để thích nghi. Cổ là cơ quan thường xuyên hoạt động nên phát triển dài ra. Đặc điểm cổ dài được di truyền, tích luỹ và hình thành loài hươu cao cổ.
Câu hỏi
Câu hỏi
Nêu những hạn chế trong quan điểm của Lamarck về cơ chế tiến hóa.
Trả lời
Trả lời
Những hạn chế trong quan điểm của Lamarck về cơ chế tiến hóa là: - Chưa hiểu về nguyên nhân tiến hóa: Lamarck cho rằng sự thay đổi một cách chậm chạp và liên tục của môi trường sống là nguyên nhân phát sinh các loài mới từ một loài tổ tiên ban đầu. - Chưa phân biệt được biến dị di truyền và không di truyền: Lamarck cho rằng mọi biến đổi trên cơ thể sinh vật đều được di truyền và tích lũy. - Chưa hiểu về cơ chế tiến hóa: Lamarck cho rằng sinh vật luôn có khả năng chủ động thích ứng với sự thay đổi của môi trường bằng cách thay đổi tập quán hoạt động của các cơ quan, do đó không có loài nào bị đào thải.
Quan điểm của darwin về cơ chế tiến hóa
Quan điểm của darwin về cơ chế tiến hóa
Quan điểm của darwin về cơ chế tiến hóa
Charles Darwin (1809 - 1882) là nhà tự nhiên học người Anh, trong tác phẩm Nguồn gốc các loài (On the Origin of Species), được công bố vào năm 1859 đã đưa ra thuyết tiến hoá. Theo quan điểm của Darwin về cơ chế tiến hoá, sự hình thành loài hươu cao cổ được giải thích như Hình 50.2.
Hoạt động
Hoạt động
Quan sát Hình 50.2 và thực hiện các yêu cầu sau: 1. Mô tả quá trình hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Darwin. 2. Để giải thích sự hình thành loài hươu cao cổ, quan điểm của Darwin khác với quan điểm của Lamarck như thế nào?
Ảnh
Trả lời
Trả lời
1. Quá trình hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Darwin: - Quá trình sinh sản đã phát sinh nhiều biến dị sai khác về kích thước cổ giữa các cá thể thuộc loài hươu. - Những lá non ở dưới thấp hết dần, cá thể hươu nào có cổ dài ăn được lá cây trên cao thì sống sót, còn những cá thể hươu cổ ngắn không ăn được lá cây trên cao thì sẽ chết. - Qua nhiều thế hệ, kết quả hình thành loài hươu cổ dài ăn được lá cây trên cao.
2
2. Để giải thích sự hình thành loài hươu cao cổ, quan điểm của Darwin khác với quan điểm của Lamarck như sau: Darwin cho rằng không phải mọi biến đổi trên cơ thể đều được di truyền, tích lũy mà chỉ có những biến dị di truyền có lợi cho bản thân sinh vật mới được chọn lọc tự nhiên giữ lại tạo điều kiện cho nó trở nên phổ biến trong loài.
Darwin
Darwin gọi những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài là biến dị cá thể. Biến dị cá thể là vô hướng, phát sinh trong quá trình sinh sản. Những biến dị giúp sinh vật thích nghi với môi trường sống được tích luỹ và di truyền cho thế hệ sau, biến dị bất lợi cho sinh vật bị chọn lọc tự nhiên đào thải. Kết quả hình thành các loài sinh vật có khả năng thích nghi cao với môi trường sống từ một loài ban đầu.
Câu hỏi
Câu hỏi
Trình bày những hạn chế trong quan điểm của Darwin về cơ chế tiến hóa.
Trả lời
Những hạn chế trong quan điểm của Darwin về cơ chế tiến hóa: Darwin cho rằng, trong quá trình sinh sản hữu tính phát sinh nhiều biến dị cá thể là các biến dị vô hướng và di truyền được, chứng tỏ Darwin chưa phân biệt được biến dị di truyền và biến dị không di truyền, chưa xác định được nguyên nhân và cơ chế phát sinh các biến dị.
Một số luận điểm của thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại
Tiến hoá nhỏ
Tiến hoá nhỏ
Quá trình biến đổi tần số allele, tần số kiểu gene của quần thể qua các thế hệ gọi là tiến hoá nhỏ. Tiến hoá nhỏ diễn ra trong phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm. Quần thể là đơn vị của tiến hoá.
Nguồn biến dị di truyền của quần thể
Nguồn biến dị di truyền của quần thể
Quá trình tiến hoá chỉ diễn ra nếu trong quần thể có các biến dị di truyền (đột biến và biến dị tổ hợp) làm nguyên liệu cho quá trình chọn lọc. Như vậy, trong quần thể có hai nguồn biến dị di truyền, đó là các đột biến và các biến dị tổ hợp. Ngoài ra, nguồn biến dị di truyền của quần thể còn được bổ sung bởi sự di chuyển của các cá thể hoặc các giao tử từ quần thể khác vào. Quá trình phát sinh đột biến và biến dị tổ hợp hình thành qua giao phối đã làm cho mỗi quần thể trở thành một kho dự trữ nguồn biến dị di truyền vô cùng phong phú, tạo nên tính đa dạng của quần thể.
Câu hỏi
Câu hỏi
Nguồn biến dị nào là nguyên liệu chính cho tiến hóa? Tại sao?
Trả lời
Biến dị đột biến và biến dị tổ hợp là nguyên liệu chính cho tiến hóa. Vì đột biến và giao phối không ngừng diễn ra trong quần thể đã làm cho quần thể trở thành một kho dự trữ nguồn biến dị di truyền vô cùng phong phú, tạo nên tính đa dạng của quần thể; còn di – nhập gene chỉ diễn ra khi có sự di cư của các cá thể, giao tử.
Các nhân tố tiến hoá
Các nhân tố tiến hoá
Các nhân tố tác động vào quần thể gây nên sự biến đổi tần số allele và tần số kiểu gene của một nhóm cá thể trong quần thể được gọi là nhân tố tiến hoá. Nhân tố tiến hoá bao gồm đột biến, di nhập gene, chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên và giao phối không ngẫu nhiên. a) Đột biến Đột biến làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể. Ví dụ: Trong quần thể ban đầu, tỉ lệ allele A bằng tỉ lệ allele a (đều bằng 0,5), nếu phát sinh một đột biến allele A thành allele a sẽ làm tỉ lệ allele A giảm và tỉ lệ allele a tăng, hoặc khi allele A đột biến thành allele a, cũng dẫn đến thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể, trải qua nhiều thế hệ sẽ dẫn đến sự tiến hoá trong quần thể.
b)
b) Di – nhập gene Khi một nhóm cá thể từ quần thể này di cư (di gene) đến nhập vào một quần thể khác (nhập gene), nếu chúng tham gia giao phối sẽ dẫn đến tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể bị thay đổi (do vốn gene của các quần thể khác nhau). Di – nhập gene là nhân tố tiến hoá làm thay đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể. c) Chọn lọc tự nhiên Chọn lọc tự nhiên đào thải những cá thể có kiểu hình kém thích nghi, tạo điều kiện cho những cá thể có kiểu hình thích nghi sinh sản làm tăng số lượng cá thể. Qua nhiều thế hệ, kiểu hình thích nghi được nhân rộng, trở nên phổ biến trong loài. Như vậy, tác động của chọn lọc tự nhiên làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene, phá vỡ cân bằng cũ, thiết lập cân bằng mới trong quần thể. Nghĩa là, đã diễn ra sự tiến hoá trong quần thể.
d)
d) Yếu tố ngẫu nhiên Hiện tượng tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể bị thay đổi đột ngột bởi một yếu tố ngẫu nhiên nào đó (ví dụ: thiên tai, cháy rừng....) gọi là biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền. Do đó, yếu tố ngẫu nhiên là một loại nhân tố tiến hoá. e) Giao phối không ngẫu nhiên Các hình thức giao phối không ngẫu nhiên như tự thụ phấn ở thực vật, giao phối cận huyết và giao phối có chọn lọc ở động vật tuy không làm thay đổi tần số các allele nhưng làm thay đổi tần số các kiểu gene trong quần thể, vì thế cũng là nhân tố tiến hoá.
Câu hỏi
Câu hỏi
Xác định nhân tố tiến hóa được thể hiện trong Hình 50.3a và 50.3b.
Trả lời
Nhân tố tiến hóa được thể hiện trong Hình 50.3a là nhân tố di – nhập gene và 50.3b là nhân tố giao phối không ngẫu nhiên.
Ảnh
Cơ chế tiến hoá lớn
Cơ chế tiến hoá lớn
Sự biến đổi tần số allele, tần số kiểu gene của quần thể dẫn đến hình thành các loài có nhiều đặc điểm tương đồng (sự sai khác không đáng kể). Quá trình tiến hoá diễn ra trong không gian địa lí rộng lớn và thời gian lịch sử lâu dài sẽ tạo ra các loài có nhiều đặc điểm khác biệt và có thể xếp vào các đơn vị phân loại trên loài (chi/giống, họ, bộ, lớp, ngành, giới), quá trình này được gọi là tiến hoá lớn.
Hoạt động
Hoạt động
1. Quan sát Hình 50.4, mô tả sự hình thành các đơn vị phân loại.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
Từ loài tổ tiên A quá trình tiến hóa đã hình thành các loài mới có chung nguồn gốc từ loài A, xếp chung vào một chi, sau nhiều thế hệ, các chi có đặc điểm cấu trúc tương tự nhau xếp thành họ. Từ các họ mang đặc điểm chung hình thành nên các đơn vị phân loại như họ, bộ, lớp, ngành.
Hoạt động
Hoạt động
Tiến hóa lớn diễn ra theo cơ chế nào?
Trả lời
Tiến hóa lớn diễn ra theo cơ chế phân li tính trạng.
Cảm ơn
Cảm ơn
Ảnh