BÀI 26: HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI
I. QUAN NIỆM TIẾN HÓA VÀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU TIẾN HÓA
1. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn
2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể
- Là nguyên liệu cho quá trình CLTN. Các biến dị này được hình thành do: đột biến, biến dị tổ hợp, sự di nhập gen từ quần thể khác vào.
BÀI TẬP
Câu 1. Tại sao phần lớn các đột biến gen đều có hại cho cơ thể sinh vật nhưng đột biến gen vẫn được coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền cho CLTN?
Phần lớn các đột biến gen tồn tại ở trạng thái dị hợp tử nên các dạng đột biến lặn sẽ không thể biểu hiện ra ngay thành kiểu hình. Qua sinh sản sẽ tạo ra nhiều biến dị tổ hợp và gen có hại lại có thể nằm trong tổ hợp gen mới nên không gây hại hoặc trong môi trường mới, gen đột biến lại không có hại.
Ví dụ: một đột biến gen làm cho sâu có màu xanh chuyển thành màu đỏ, trên cây có lá màu xanh thì các con sâu có màu đỏ sẽ dễ bị phát hiện hơn nhưng khi chuyển sang một cây khác có lá màu đỏ thì đột biến đó lại là có lợi.
Câu 2. Hiện tượng di – nhập gen ảnh hưởng như thế nào đến vốn gen và tần số alen của quần thể?
Di – nhập gen có thể mang đến cho quần thể những alen mới hoàn toàn mà trước đó quần thể không có. Di – nhập gen có thể chỉ làm thay đổi tần số alen của quần thể bằng cách làm tăng hay giảm tần số alen vốn có sẵn trong quần thể. Di – nhập gen có thể biểu hiện dưới nhiều dạng thậm chí chỉ đơn giản là sự truyền hạt phấn từ quần thể này sang quần thể khác nhờ gió hoặc sâu bọ.
Câu 3. Tại sao khi kích thước quần thể bị giảm mạnh thì tần số alen lại thay đổi nhanh chóng?
Khi kích thước quần thể giảm mạnh nghĩa là số lượng cá thể trong quần thể có rất ít. Khi đó các yếu tố ngẫu nhiên có thể làm thay đổi tần số alen và tỉ lệ kiểu gen một cách nhanh chóng. Một alen nào đó dù có lợi có thể nhanh chóng bị loại bỏ khỏi quần thể, ngược lại, gen có hại cũng có thể trở nên phổ biến trong quần thể.
Câu 4. Giao phối không ngẫu nhiên làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào?
Giao phối không ngẫu nhiên (giao phối gần hoặc tự thụ phấn) không làm thay đổi ần số alen nhưng làm thay đổi tỉ lệ kiểu gen của quần thể theo hướng làm tăng tỉ lệ kiểu gen đồng hợp và giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp. Do đó, giao phối không ngẫu nhiên làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể.
Câu 5. Mối quan hệ giữa ngoại cảnh và CLTN – điểm đặc trưng của mỗi hình thức chọn lọc.
- Các điều kiện bất lợi của ngoại cảnh chính là nhân tố chọn lọc. Tùy thuộc vào điều kiện ngoại cảnh mà có hình thức chọn lọc cụ thể, nghĩa là ngoại cảnh quy định chiều hướng chọn lọc.
Ví dụ: chính việc lá cây có màu xanh đã dẫn đến hình thức chọn lọc cho loài sâu là giữ lại cá thể có màu xanh.
- Chọn lọc ổn định kiên định kiểu gen đã đạt được. Những kiểu gen nào khác biệt sẽ nhanh chóng bị loạt bỏ. ví dụ: những con chim sẽ nào có cánh quá dài hoặc quá ngắn đều sẽ bị quật chết trong bão.
- Chọn lọc vận động hướng đến những kiểu gen mới có giá trị thích nghi cao. Kiểu gen nào càng thích nghi sẽ được giữ lại. Ví dụ: sâu bọ trên các đảo có gió mạnh có xu hướng giảm kích thước cánh.
- Chọn lọc phân hóa dẫn đến sự phân hóa quần thể ban đầu thành nhiều kiểu hình. Do điều kiện sống không đồng nhất nên mỗi nhóm cá thể tìm một cách thức thích nghi mới. Ví dụ: cá hồi Thái Bình Dương nếu to khỏe sẽ tranh giành ưu tiên sinh sản với con cái, bên cạnh đó những con nào có cơ thể nhỏ bé cũng có thể có cơ hội sinh sản nếu ẩn náu được trong các tảng đá và chờ cơ hội. Những con có kích thước trung bình sẽ ít có cơ hội hơn.
Câu 6. Thuyết tiến hoá hiện đại đã phát triển quan niệm của Darwin về chọn lọc tự nhiên như thế nào?
Nội dung so sánh |
Quan niệm của Đacuyn |
Quan niệm hiện đại |
Nguyên liệu của CLTN |
Biến đổi cá thể dưới ảnh hưởng của điều kiện sống và tập quán hoạt động. Chủ yếu là các biến dị cá thể qua quá trình sinh sản. |
Đột biến và biến dị tổ hợp (thường biến chỉ có ý nghĩa gián tiếp) |
Đơn vị tác động của CLTN |
Cá thể |
Cá thể - Ở loài giao phối, quần thể là đơn vị cơ bản |
Thực chất tác động của CLTN |
Phân hóa khả năng sống sót giữa các cá thể trong loài |
Phân hóa khả năng sinh sản giữa các cá thể trong quần thể. |
Kết quả của CLTN |
Sự sống của những cá thể thích nghi nhất |
Sự phát triển và sinh sản ưu thế của các kiểu gen thích nghi hợp |
Câu 7:Vì sao quần thể là đơn vị tiến hoá cơ sở.
Đơn vị tiến hóa cơ sở phải thỏa 3 điều kiện sau:
- Có tính toàn vẹn trong không gian và thời gian
- Biến đổi cấu trúc di truyền qua các thế hệ
- Tồn tại thực trong tự nhiên
Và chỉ có quần thể mới thỏa mãn 3 điều kiện trên vì:
- Quần thể là đơn vị tổ chức tự nhiên
- Quần thể là đơn vị sinh sản nhỏ nhất
- Quần thể là nơi diễn ra quá trình tiến hóa nhỏ
Câu 8. Nêu vai trò của giao phối không ngẫu nhiên và ngẫu nhiên trong tiến hoá. Vì sao mỗi quần thể giao phối là một kho biến dị di truyền phong phú?
- Giao phối không ngẫu nhiên (giao phối gần hoặc tự thụ phấn) làm thay đổi cấu trúc di truyền ở quần thể, trong đó tỉ lệ dị hợp tử giảm dần, tỉ lệ đồng hợp tử tăng dần qua các thế hệ, tạo điều kiện cho các alen lặn được biểu hiện thành kiểu hình. Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen nhưng giảm sự đa dạng di truyền của quần thể.
- Ngẫu phối tạo nên trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể. Ngẫu phối làm cho đột biến được phát tán trong quần thể và tạo ra sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình, hình thành nên vô số biến dị tổ hợp. Đây là nguồn nguyên liệu thứ cấp cho quá trình tiến hóa.
- Trong quần thể giao phối do quá trình giao phối tự do giữa các cà thể nên đã tạo ra vô số biến dị tổ hợp. Biến dị tổ hợp rất đa dạng. Do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gen trong quá trình giảm phân tạo giao tử đã làm xuất hiện số loại giao tử là 2n, với n là số cặp gen dị hợp. Trong giảm phân còn xảy ra hiện tượng hoán vị gen giữa các cặp NST tương đồng điều này cũng làm gia tăng biến dị tổ hợp. Khi thụ tinh, các giao tử có kiểu gen khác nhau cũng được gặp nhau một cách ngẫu nhiên tạo ta 4n hợp tử khác nhau về kiểu gen. Ngoài ra sự tương tác trong các tổ hợp gen mới tạo ra những kiểu hình mới cũng góp phần tạo ra sự đa dạng về mặt di truyền cho sinh giới.
BÀI TẬP TỰ LUẬN :
Câu 1: Một tổ chức sinh học được gọi là đơn vị tiến cơ sở khi thỏa mãn những điều kiện nào sau đây?
(1) Có tính toàn vẹn trong không gian và thời gian.
(2) Biến đổi cấu trúc di truyền qua các thế hệ.
(3) Tồn tại thực trong tự nhiên.
(4) Có tính toàn vẹn về sinh sản và di truyền.
A. (1), (2), (3) và (4)
B. (2), (3) và (4)
C. (1) và (2)
D. (1), (2) và (3)
Câu 2: Theo Đacuyn, nguồn nguyên liệu của chọn giống và tiến hóa là
A. những biến đổi trên cơ thể sinh vật dưới tác dụng trực tiếp của điều kiện sống.
B. các biến dị cá thể phát sinh trong quá trình sinh sản theo những hướng không xác định
C. những biến đổi do tập quán hoạt động
D. biến dị di truyền
Câu 3: Khi nói về học thuyết tiến hóa của Đacuyn, phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Nguyên nhân dẫn đến sự hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật là do CLTN tác động thông qua đặc tính biến dị và di truyền của sinh vật.
B. CLTN là quá trình đào thải các sinh vật mang các biến dị không thích nghi và giữ lại các sinh vật mang các biến dị di truyền giúp chúng thích nghi.
C. Hạn chế của học thuyết tiến hóa Đacuyn là chưa làm rõ được nguyên nhân phát sinh và cơ chế di truyền của biến dị.
D. Để giải thích về nguồn gốc các loài, theo Đacuyn nhân tố tiến hóa quan trọng nhất là biến dị cá thể.
Câu 4: Theo thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại, có bao nhiêu nhận định sau đây là không đúng?
(1) Đột biến làm phát sinh các alen mới cung cấp nguồn biến dị sơ cấp.
(2) Biến dị cá thể phát sinh trong sinh sản là nguồn biến dị chủ yếu.
(3) Sự tổ hợp các alen qua giao phối tạo nguồn biến dị thứ cấp.
(4) Sự di truyền của các giao tử hay cá thể từ quần thể khác đến đã bổ sung nguồn biến dị cho quần thể.
A. 3 B. 2
C. 1 D. 4
Câu 5: Những nội dung nào dưới đây là những nội dung mà thuyết tiến hóa hiện đại đã phát triển dựa trên cơ sở về CLTN của Đacuyn?
(1) CLTN không tác động tới tưng gen riêng rẽ mà tác động tới toàn bộ kiểu gen.
(2) CLTN không chỉ tác động tới từng cá thể riêng rẽ mà tác động tới toàn bộ quần thể.
(3) CLTN dựa trên cơ sở tính biến dị và di truyền của sinh vật.
(4) Làm rõ vai trò của CLTN theo khía cạnh là nhân tố định hướng cho quá trình tiến hóa.
A. (1), (3) và (4)
B. (2), (3) và (4)
C. (1), (2) và (3)
D. (1), (2) và (4)
Câu 6: Theo quan điểm hiện đại, phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về CLTN?
A. Kết quả của CLTN là sự sống sót của những cá thể sinh sản tốt nhất.
B. Vai trò của CLTN là quy định nhịp điệu và chiều hướng biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể, định hướng quá trình tiến hóa.
C. Động lực của CLTN là nhu cầu, thị hiếu nhiều mặt của con người.
D. Bản chất của CLTN là quá trình phân hóa khả năng sống sót của các kiểu gen khác nhau trong quần thể.
Câu 7: Câu nào sau đây đúng?
A. Đột biến là nguồn nguyên liệu thứ cấp của CLTN.
B. CLTN là nhân tố định hướng cho quá trình tiến hóa.
C. Biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu sơ cấp của CLTN.
D. Đột biến không phải là nguồn nguyên liệu của tiến hóa.
Câu 8: Đợn vị của tiến hóa nhỏ là
A. nòi B. cá thể
C. quần thể D. quần xã
Câu 9: Trong các phát biểu về CLTN dưới đây, có bao nhiêu phát biểu không đúng theo quan điểm tiến hóa hiện đại?
(1) CLTN làm xuất hiện các alen mới và các kiểu gen mới trong quần thể.
(2) CLTN khó có thể loại bỏ hoàn toàn một alen lặn có hại ra khỏi quần thể.
(3) CLTN không tác động lên từng cá thể mà tác động lên cả quần thể.
(4) CLTN chống lại alen trội có thể nhanh chóng làm thay đổi tần số alen của quần thể.
(6) Phân hóa khả năng sinh sản của các kiểu gen khác nhau trong quần thể theo hướng thích nghi.
A. 5 B. 3
C. 6 D. 4
Câu 10: Tác động của các yếu tố ngẫu nhiên làm
A. tần số tương đối của các alen trong 1 quần thể biến đổi 1 cách đột ngột theo hướng tăng các alen trội.
B. tần số tương đối của các alen trong 1 quần thể biến đổi 1 cách đột ngột khác xa với tần số của các alen đó trong quần thể gốc.
C. tần số tương đối của các alen trong 1 quần thể biến đổi khác dần với tần số của các alen đó trong quần thể gốc.
D. tần số tương đối của các alen trong 1 quần thể biến đổi 1 cách đột ngột theo hướng tăng alen lặn.
Câu 11: CLTN tác động lên quần thể vi khuẩn mạnh mẽ hơn tác động lên một quần thể sinh vật nhân thực vì
A. vi khuẩn trao đổi chất mạnh và nhanh nên dễ chịu ảnh hưởng của môi trường.
B. CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp lên kiểu gen.
C. vi khuẩn có ít gen nên tỉ lệ gen mang đột biến lớn.
D. vi khuẩn sinh sản nhanh và ở dạng đơn gen nên gen đột biến biểu hiện ngay ra kiểu hình.
Câu 12: Các nhân tố tiến hóa làm thay đổi tần số alen không theo 1 hướng xác định là:
(1) Đột biến. (2) Giao phối không ngẫu nhiên.
(3) CLTN. (4) Yếu tố ngẫu nhiên. (5) Di – nhập gen.
A. (1), (3) và (5)
B. (1), (2) và (5)
C. (1), (2), (4) và (5)
D. (1), (4) và (5)
Câu 13: Giao phối ngẫu nhiên không được xem là nhân tố tiến hóa vì
A. không làm thay đổi tần số tương đối alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
B. tạo ra biến dị tổ hợp cung cấp nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa.
C. giúp phát tán đột biến trong quần thể.
D. làm trung hòa tính có hại của đột biến, giúp các alen lặn có hại được tồn tại trong quần thể.
Câu 14: Theo quan niệm của truyền thuyết tiến hóa hiện đại, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Các biến dị đều di truyền được và đều là nguyên liệu của CLTN.
B. Các biến dị đều xuất hiện ngẫu nhiên, không xác định.
C. Biến dị đột biến không chịu ảnh hưởng của môi trường sống.
D. Đột biến gen là 1 loại biến dị di truyền.
Câu 15: Theo quan niệm của thuyết tiến hóa tổng hợp, phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Tiến hóa nhot là quá trình làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
B. Các yếu tố ngẫu nhiên làm tăng tính đa dạng di truyền của quần thể.
C. Tiến hóa nhỏ không diễn ra nếu tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể được duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác.
D. Lai xa và đa bội hóa có thể nhanh chóng tạo nên loài mới ở thực vật.
Đáp án - Hướng dẫn giải