Lý thuyết Sinh12 - Loga.vn: Bài 29:
Chương I: Bằng Chứng Và Cơ Chế Tiến Hóa
Quá Trình Hình Thành Loài
I. Hình Thành Loài Khác Khu Vực Địa Lí
1. Khái niệm hình thành loài
Hình thành loài là quá trình cải biến thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc.
2. Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới
2.1 Khái niệm:
Cách li địa lí là những trở ngại về mặt địa lí như núi, sông, biển,… ngăn cản các cá thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.
2.2 Vai trò của cách li địa lí:
- Các trở ngại về mặt địa lí (núi, biển, sông) làm nhiều quần thể sống cách biệt về mặt địa lí khác nhau nên chọn lọc tự nhiên và các nhân tố tiến hóa khác dễ dàng làm thay đổi cấu trúc di truyền của các quần thể theo những hướng khác nhau.
- Cách li địa lí góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa.
- Khi sự sai khác về cấu trúc di truyền giữa các quần thể đến một lúc nào đó xuất hiện sự cách li sinh sản dẫn đến hình thành loài mới (thường xảy ra ở động vật).
- Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi. Ví dụ: Hình thành loài bằng con đường địa lí ở thực vật.
Hình 1. Hình thành loài mới bằng con đường cách li địa lí ở thực vật.
2.3 Đặc điểm:
- Cách li địa lí rất lâu có thể vẫn không hình thành nên loài mới.
- Hình thành loài mới bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra với các loài động vật có khả năng phát tán mạnh.
- Hình thành loài mới bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra một cách chậm chạp qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp.
- Quần đảo có các điều kiện lí tưởng để một loài phát sinh thành nhiều loài khác nhau.
- Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi, nhưng quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đén quá trình hình thành loài mới.
3. Thí nghiệm chứng minh quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí (thí nghiệm của Dodd)
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Chia một quần thể ruồi giấm (Drosophila pseudo obscura) thành nhiều quần thể nhỏ;
+ Mỗi quần thể được nuôi trong một lọ thủy tinh; gồm hai nhóm: một số quần thể nuôi bằng môi trường có chứa tinh bột, một số quần thể nuôi bằng môi trường chứa mantôzơ.
+ Sau nhiều thế hệ; một quần thể ban đầu → hai nhóm quần thể: một nhóm thích nghi với tiêu hóa tinh bột; một nhóm thích nghi với tiêu hóa mantôzơ.
+ Cho hai loại ruồi trên sống chung với nhau → Kết quả: ruồi “tinh bột” thích giao phối với ruồi “tinh bột”; ruồi “mantôzơ” thích giao phối với ruồi “mantôzơ”
® Nhận xét: Sự cách li địa lí (các lọ khác nhau) và sự khác biệt về môi trường sống (tinh bột và mantôzơ) → cách li tập tính giao phối → cách li sinh sản.
- Giải thích thí nghiệm: Chọn lọc tự nhiên làm phân hóa về tần số alen → mỗi nhóm quần thể thích nghi với việc tiêu hóa một loại thức ăn → thành phần hóa học và mùi của vỏ kitin khác nhau → sự giao phối có chọn lọc → sự cách li sinh sản.
¯ Tóm lại: Chọn lọc tự nhiên chỉ giúp hình thành nên những tính trạng thích nghi, cách li sinh sản là sản phẩm phụ của quá trình tiến hóa. Tuy nhiên cách li sinh sản lại trực tiếp quyết định sự phân hóa của quần thể thành loài mới.
Bài tập lý thuyết
A. Mức độ thông hiểu
Câu 1: Trong quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí, phát biểu nào dưới đây không đúng:
A. Hình thành loài bằng con đường địa lí là phương thức có cả động vật và thực vật.
B. Trong những điều kiện sống khác nhau, chọn lọc tự nhiên đã tích lũy các đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khác nhau dần dần tạo thành những nòi địa lí rồi thành loài mới.
C. Điều kiện địa lí là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi tương ứng trên cơ thể sinh vật.
D. Khi loài mở rộng khu phân bố điều kiện khí hậu địa chất khác nhau ở những vùng lãnh thổ mới hoặc khu phân bố bị chia cắt do các vật cản địa lí sẽ làm cho các quần thể trong loài bị cách li nhau.
* Hướng dẫn giải:
- Ngoài điều kiện địa lý là nguyên nhân gây ra những biến đổi tương ứng trên cơ thể sinh vật thì chọn lọc tự nhiên có vai trò chọn lọc và tích lũy các đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khác nhau dần dần tạo thành những nòi địa lí rồi thành loài mới.
Nên ta chọn đáp án C.
Câu 2: Trong quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí, phát biểu nào dưới đây đúng:
A. Hình thành loài bằng con đường địa lí là phương thức xảy ra chủ yếu ở động vật.
B. Cách li địa lí là nhân tố tạo điều kiện cho sự phân hóa trong loài.
C. Điều kiện địa lí là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi tương ứng trên cơ thể sinh vật.
D. Điều kiện địa lí là nhân tố chọn lọc những kiểu gen thích nghi.
* Hướng dẫn giải:
- Trong quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí là phương thức xảy ra chủ yếu ở động vật.
Nên ta chọn đáp án A.
Câu 3: Phát biểu nào dưới đây nói về vai trò của cách li địa trong quá trình hình thành loài là đúng nhất?
A. Không có cách li địa lí thì không thể hình thành loài mới.
B. Môi trường địa lí khác nhau là nguyên nhân chính làm phân hoá thành phần kiểu gen của quần thể.
C. Cách li địa lí luôn luôn dẫn đến cách li sinh sản.
D. Cách li địa lí có thể dẫn đến hình thành loài mới qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp.
* Hướng dẫn giải:
- Vai trò của cách li địa trong quá trình hình thành loài là: Cách li địa lí có thể dẫn đến hình thành loài mới qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp.
Nên ta chọn đáp án D.
Câu 4: Dạng cách li cần thiết để các nhóm cá thể đã phân hóa tích lũy biến dị di truyền theo hướng khác nhau, làm cho thành phần kiểu gen sai khác nhau ngày càng nhiều là:
A. Cách li trước hợp tử.
B. Cách li sau hợp tử.
C. Cách li di truyền.
D. Cách li địa lí.
* Hướng dẫn giải:
- Cách li địa lí là dạng cách li cần thiết để các nhóm cá thể đã phân hóa tích lũy biến dị di truyền theo hướng khác nhau, làm cho thành phần kiểu gen sai khác nhau ngày càng nhiều. Hình thành loài mới.
Nên ta chọn đáp án D.
Câu 5: Trong quá trình hình thành loài bằng con đường địa lý, phát biểu nào dưới đây là đúng:
A. Hình thành loài bằng con đường địa lý là phương thức xảy ra ở động vật và thực vật.
B. Cách li địa lý là nhân tố gián tiếp tạo điều kiện cho sự phân hoá trong loài.
C. Điều kiện địa lý là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi tương ứng trên cơ thể sinh vật.
D. Điều kiện địa lí là nhân tố chọn lọc những kiểu gen thích nghi.
* Hướng dẫn giải:
- Trong quá trình hình thành loài bằng con đường địa lý hình thành loài bằng con đường địa lý là phương thức xảy ra ở động vật và thực vật.
Nên ta chọn đáp án A.
Câu 6: Nhân tố nào sau đây góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể?
A. Chọn lọc tự nhiên.
B. Giao phối không ngẫu nhiên.
C. Cách li địa lí.
D. Đột biến.
* Hướng dẫn giải:
- Cách li địa lí góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể.
Nên ta chọn đáp án C.
Câu 7: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quá trình hình thành loài mới?
A. Quá trình hình thành quần thể thích nghi luôn dẫn đến hình thành loài mới.
B. Sự cách li đại lí tất yếu dẫn đến hình thành loài mới.
C. Sự hình thành loài mới không liên quan đến quá trình phát sinh các đột biến.
D. Quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến hình thành loài mới.
* Hướng dẫn giải:
- Quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến hình thành loài mới.
Nên ta chọn đáp án D.
Câu 8: Yếu tố nào dưới đây sẽ thúc đẩy quá trình hình thành loài mới xảy ra nhanh hơn:
A. Có các biến động di truyền.
B. Do lai xa và đa bội hoá.
C. Do chọn lọc tự nhiên tích luỹ nhiều đột biến nhỏ.
D. A và B đúng.
* Hướng dẫn giải:
- Biến động di truyền và lai xa và đa bội hoá đã đẩy quá trình hình thành loài mới xảy ra nhanh hơn.
Nên ta chọn đáp án D.
Câu 9: Quá trình hình thành quần thể thích nghi diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
(1) Quá trình phát sinh và tích lũy các gen đột biến ở mỗi loài.
(2) Áp lực chọn lọc tự nhiên.
(3) Hệ gen đơn bội hay lưỡng bội.
(4) Nguồn dinh dưỡng nhiều hay ít.
(5) Thời gian thế hệ ngắn hay dài.
Số nhận định đúng là:
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
* Hướng dẫn giải:
- Quá trình hình thành quần thể thích nghi diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
+ Quá trình phát sinh và tích lũy các gen đột biến ở mỗi loài. Nếu tần số đột biến cao thì tạo nguồn nguyên liệu lớn nên tần số xuất hiện các KG thích nghi cao.
+ Áp lực chọn lọc tự nhiên. Nếu áp lực chọn lọc tự lớn thì quá trình chọn lọc các KG thích nghi diễn ra nhanh hơn.
+ Hệ gen đơn bội thì quần thể thích nghi nhanh hơn quần thể lưỡng bội vì nếu đột biến thì kiểu hình sẽ được biểu hiện ngay kiểu hình.
+ Thời gian thế hệ ngắn hay dài. Nếu thời gian thế hệ ngắn thì tốc độ thay đổi cấu trúc di truyền trong quần thể càng nhanh, đột biến càng phát tán nhanh trong quần thể.
Nên ta chọn đáp án C.
Câu 10: Trong quá trình tiến hóa sự cách li địa lý có vai trò:
A. Là điền kiện làm biến đổi kiểu hình của sinh vật theo hướng thích nghi.
B. Hạn chế sự giao phối tự do giữa các cá thể thuộc quần thể khac loài.
C. Tác động làm biến đổi kiểu gen của cá thể và vốn gen của quần thể.
D. Hạn chế sự giao phối tự do giữa các cá thể thuộc các quần thể cùng loài.
* Hướng dẫn giải:
- Cách li địa lí hạn chế sự giao phối tự do giữa các cá thể thuộc các quần thể cùng loài, tăng cường sự sai khác về tần số alen và thành phần KG giữa các quần thể đó.
Nên ta chọn đáp án D.
B. Bài tập tự luyện
Câu 1: Câu nào dưới đây nói về vai trò của sự cách li địa lý trong quá trình hình thành loài là đúng nhất?
A. Môi trường địa lý khác nhau là nguyên nhân chính dẫn đến phân hóa thành phần kiểu gen của các quần thể cách ly.
B. Cách li địa lí luôn dẫn đến cách li sinh sản.
C. Không có cách li địa lí thì không thể hình thành loài mới.
D. Do cách ly địa lí, chọn lọc tự nhiên và cách nhân tố tiến hóa khác có thể làm cho tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể bị biến đổi lâu dần tạo thành loài mới.
Câu 2: Khi nói về vai trò của cách li địa lí, trong các phát biểu sau đây, có bao nhiêu phát biểu đúng?
(1) Cách li địa lí duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể cách li.
(2) Cách li địa lí kéo dài là điều kiện cần thiết để dẫn đến cách li sinh sản.
(3) Cách li địa lí có vai trò thúc đẩy quá trình tiến hóa nhỏ diễn ra nhanh hơn.
(4) Cách li địa lí ngăn cản các cá thể của quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Câu 3: Hình thành loài khác khu vực địa lí dễ xảy ra hơn so với hình thành loài cùng khu vực địa lí. Giải thích nào sau đây hợp lí nhất?
A. Trong tự nhiên sự có chia li địa lí giữa các quần thể dễ xảy ra do xuất hiện các trở ngại địa lí hoặc do sinh vật phát tán, di cư.
B. Hình thành loài bằng con đường địa lí thường trải qua các dạng trung gian, từ một dạng trung gian có thể hình thành nên các loài mới.
C. Hình thành loài bằng con đường địa lí có thể xảy ra trên đất liền và các quần đảo.
D. Cách li địa lí làm giảm đáng kể dòng gen giữa các quần thể. Trong khi đó dòng gen dễ xảy ra đối với các quần thể trong cùng một khu vực địa lí.
Câu 4: Nguyên nhân nào khiến cách ly địa lý trở thành một nhân tố vô cùng quan trọng trong quá trình tiến hóa của sinh vật?
A. Vì cách li địa lí duy trì sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể.
B. Vì nếu không có cách li địa lí thì không dẫn đến hình thành loài mới.
C. Vì điều kiện địa lí khác nhau làm phát sinh các đột biến khác nhau dẫn đến hình thành loài mới.
D. Vì cách li địa lí là nguyên nhân trực tiếp xuất hiện cách li sinh sản.
Câu 5: Khi nói về quá trình hình thành loài mới, phát biểu nào sau đây đúng:
A. Hình thành loài bằng cách li địa lí có thể có sự tham gia của các yếu tố ngẫu nhiên.
B. Quá trình hình thành loài mới chỉ diễn ra trong cùng khu vực địa lí.
C. Hình thành loài mới bằng cách li sinh thái là con đường hình thành loài nhanh nhất.
D. Hình thành loài mới bằng cơ chế lai xa và đa bội hóa chỉ diễn ra ở động vật.
Câu 6: Theo quan niệm hiện đại, quá trình hình thành loài mới:
A. Bằng con đường địa lí diễn ra rất nhanh chóng và không xảy ra đối với những loài động vật có khả năng phát tán mạnh.
B. Là sự cải biến thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới, cách li sinh sản với quần thể gốc.
C. Không gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi.
D. Là quá trình tích lũy các biến đổi đồng loạt do tác động của ngoại cảnh.
Câu 7: Nhân tố nào sau đây góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể:
A. Giao phối không ngẫu nhiên.
B. Chọn lọc tự nhiên.
C. Đột biến.
D. Cách li địa lí.
Câu 8: Tại sao trên các đảo và quần đảo đại dương hay tồn tại những loài đặc trưng không có ở nơi nào khác trên trái đất?
A. Do cách li địa lí và chọn lọc tự nhiên diễn ra trong môi trường đặc trưng trong đảo qua thời gian dài.
B. Do các loài này có nguồn gốc từ trên đảo và không có điều kiện phát tán đi nơi khác.
C. Do cách li sinh sản giữa các quần thể trên từng đảo nên mỗi đảo hình thành loài đặc trưng.
D. Do trong cùng điều kiện tự nhiên, chọn lọc tự nhiên diễn ra theo hướng tương tự nhau.
Câu 9: Ở vùng đất liền ven biển, có 3 loài chim ăn hạt A, B và C, kích thước mỏ của chúng khác nhau vì thích nghi với các thức ăn khác nhau. Ở 3 hòn đảo gần bờ, mỗi hòn đảo chỉ có 1 trong 3 loại chim nói trên và kích thước mỏ của chúng lại khác với chính quần thể gốc ở đất liền. Cho các nhận định dưới đây về sự sai khác:
(1). Sự khác biệt về kích thước mỏ giữa các cá thể đang sinh sống ở hòn đảo chung so với các cá thể cùng loài đang sinh sống ở hòn đảo riêng là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên theo các hướng khác nhau.
(2). Kích thước mỏ có sự thay đổi bởi áp lực chọn lọc tự nhiên dẫn đến giảm bớt sự cạnh tranh giữa 3 loài sẻ cùng sống ở hòn đảo chung.
(3). Sự phân li ổ sinh thái dinh dưỡng của 3 loài sẻ trên hòn đảo chung giúp chúng có thể chung sống với nhau.
(4). Kích thước khác nhau của các loại hạt mà 3 loài sẻ này sử dụng làm thức ăn ở hòn đảo chung là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi về kích thước mỏ của cả 3 loài sẻ.
Số nhận định chính xác là:
A. 1.
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Câu 10: Phát biểu nào dưới đây nói về vai trò của cách li địa trong quá trình hình thành loài là đúng nhất?
A. Môi trường địa lí khác nhau là nguyên nhân chính tạo ra các alen thích nghi cho quần thể.
B. Ở các quần thể sinh vật có khả năng phát tán mạnh, cách li địa lí luôn dẫn đến cách li sinh sản.
C. Cách li địa lí có thể dẫn đến hình thành loài mới qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp.
D. Cách ly địa lý là điều kiện cần duy nhất cho việc hình thành loài mới ở thực vật.
|
Câu |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Đáp án |
D |
C |
A |
A |
A |
B |
D |
A |
B |
C |
