Lý thuyết Sinh12 - Loga.vn: Bài 30:
Chương I: Bằng Chứng Và Cơ Chế Tiến Hóa
Quá Trình Hình Thành Loài (Tiếp Theo)
I. Hình Thành Loài Cùng Khu Vực Địa Lí
1. Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái:
1.1 Hình thành loài bằng cách li tập tính:
- Thí nghiệm:
+ Trong một hồ ở châu Phi: Hai loài cá giống nhau về hình thái nhưng một loài màu đỏ, một loài màu xám. Chúng không giao phối với nhau.
+ Nuôi các cá thể thuộc hai loài trên trong một bể cá chiếu ánh sáng đơn sắc làm chúng trông cùng màu → Chúng giao phối với nhau và sinh con.
.png)
Hình 1. Hình thành loài cá mới bằng cách li tập tính.
- Giải thích: Một loài cá ban đầu, đột biến về màu sắc → giao phối có lựa chọn: cá thể cùng màu thích giao phối với nhau hơn → Cách li tập tính giao phối, lâu dần → Khác biệt về vốn gen với quần thể gốc và cùng với các nhân tố tiến hóa khác → Cách li sinh sản.
1.2 Hình thành loài bằng cách li sinh thái: Hay xảy ra đối với các loài động vật ít di chuyển.
- Trong các điều kiện sinh thái khác nhau đó, chọn lọc tự nhiên tích lũy các đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khác nhau thích nghi với điều kiện sinh thái tương ứng, dần dẫn đến cách li sinh sản rồi hình thành loài mới.
- Ví dụ: Sự hình thành loài mới bằng con đường sinh thái của các quần thể thực vật sống ở sông Vônga.
Hình 2. Hình thành loài mới ở thực vật.
2. Hình thành loài nhờ cơ chế tự đa bội:
- Hiện tượng tự đa bội có thể nhanh chóng hình thành loài mới từ 1 loài ban đầu mà không cần cách li địa lí. Tự đa bội thường xảy ra ở thực vật: trong giảm phân vì một lí do nào đó các cặp NST không phân li tạo thành giao tử 2n.
- Ví dụ: chuối nhà 3n được hình thành từ chuối rừng 2n theo con đường tự đa bội.
Bước 1: Giao tử 2n x giao tử 2n à hợp tử 4n à cây 4n.
Bước 2: Cây 4n tự thụ phấn à loài mới. (loài tứ bội 4n).
Hình 3. Chuối nhà 3n (phải) và chuối rừng 2n (trái).
Kiểm tra: Cây 4n x cây 2n ® cây 3n (bất thụ).
- Theo tiêu chuẩn cách li sinh sản, quần thể 4n cách li sinh sản với quần thể 2n. (hai loài khác nhau).
3. Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa:
Hình 4. Sơ đồ lai tạo thể song nhị bội.
- Phổ biến ở thực vật, rất ít gặp ở động vật.
- Lai xa và đa bội hóa tạo nên loài mới thường xảy ra ở thực vật (vì ở thực vật có khả năng tự thụ phấn, sinh sản sinh dưỡng), ít xảy ra ờ động vật vì:
+ Hệ thần kinh của động vật phát triển.
+ Cách li sinh sản giữa hai loài rất phức tạp.
+ Đa bội hóa thường gây nên rối loạn về giới tính.
- Khoảng 75 % các loài thực vật có hoa và 90% các loài dương xỉ hình thành loài mới bằng lai xa và đa bội hóa.
- Cơ thể lai xa thường không có khả năng sinh sản hữu tính (bất thụ) do cơ thể lai xa mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội của hai loài bố mẹ ® Không tạo được các cặp tương đồng ® Quá trình tiếp hợp và giảm phân diễn ra không bình thường.
- Lai xa và đa bội hóa tạo cơ thể lai mang bộ nhiễm sắc thể lưỡng bộ của hai loài bố mẹ ® tạo được các cặp nhiễm sắc tương đồng ® Quá trình tiếp hợp và giảm phân diễn ra bình thường ® Con lai có khả năng sinh sản hữu tính. Cơ thể lai tạo ra cách li sinh sản với hai loài bố mẹ, nếu được nhân lên tạo thành một quần thể hoặc nhóm quần thể có khả năng tồn tại như một khâu trong hệ sinh thái ® Hình thành loài mới.
- Ví dụ: Sự hình thành lúa mì hiện đại (Triticum aestivum) nhờ quá trình lai xa và đa bội hóa.
Hình 4. Quá trình hình thành lúa mì hiện đại 6n (Triticum aestivum) từ ba loài lúa mì bằng lai xa kèm đa bội hóa.
- Lai xa và đa bội hóa tạo nên loài mới thường xảy ra ở thực vật (vì ở thực vật có khả năng tự thụ phấn, sinh sản sinh dưỡng), ít xảy ra ờ động vật vì:
+ Hệ thần kinh của động vật phát triển.
+ Cách li sinh sản giữa hai loài rất phức tạp.
+ Đa bội hóa thường gây nên rối loạn về giới tính.
Bài tập lý thuyết
A. Mức độ thông hiểu
Câu 1: Quần thể cỏ băng sống ở bãi bồi thường chịu ảnh hưởng của lũ. Quần thể cỏ băng sống phía trong bờ sông ít chịu ảnh hưởng của lũ hơn. Hai quần thể này cùng có nguồn gốc từ một loài ban đầu, tuy ít có sai khác về hình thái nhưng lại có đặc tính sinh thái khác nhau. Các cá thể trong quần thể này không giao phối được với các cá thể trong quần thể kia. Ví dụ trên thể hiện con đường hình thành loài bằng:
A. Cách li tập tính.
B. Cách li sinh thái.
C. Cách li điạ lí.
D. Cách li sinh sản.
* Hướng dẫn giải:
- Đó là sự hình thành loài bằng cách li sinh thái. Một loài ban đầu cùng sống ở một địa điểm (ở bãi bồi ® không phải cách li địa lí) nhưng trong môi trường sinh thái khác nhau, một chịu ảnh hưởng nhiều lũ, còn lại ít chịu ảnh hưởng bởi lũ, do đó theo thời gian chọn lọc tự nhiên sẽ dẫn đến hình thành loài mới.
Nên ta chọn đáp án B.
Câu 2: Hiện tượng nào sau đây có thể hình thành loài mới một cách nhanh chóng mà không cần cách ly địa lý?
A. Tự đa bội.
B. Dị đa bội.
C. Lai xa kèm đa bội hóa.
D. Đột biến gen.
* Hướng dẫn giải:
- Lai xa kèm đa bội hóa có thể hình thành loài mới một cách nhanh chóng mà không cần cách ly địa lý.
Nên ta chọn đáp án C.
Câu 3: Tế bào sinh dưỡng của một loài chứa ba bộ NST lưỡng bội của ba loài khác nhau (2n+2m+2p). Theo lý thuyết, số lần lai xa và đa bội hóa ít nhất để hình thành loài này là:
A. 1.
B. 3.
C. 4.
D. 2.
* Hướng dẫn giải:
- Ta có: 3 loài:
+ A có bộ NST AA.
+ B có bộ NST BB.
+ C có bộ NST CC.
- Lai xa: AA x BB ® AB (đa bội hóa) ® AABB (song nhị bội).
- Lai xa: AABB x CC ® ABC (đa bội hóa) ® AABBCC (tam nhị bội).
- Kết luận: Cần 2 lần lai xa và đa bội hóa.
Nên ta chọn đáp án D.
Câu 4: Hai loài sinh vật sống ở khu vực địa lí giống nhau có nhiều đặc điểm hình thái khác nhau. Cách giải thích nào dưới đây về sự khác nhau giữa hai loài là hợp lí nhất?
A. Điều kiện môi trường ở khu vực sống khác nhau nên phát sinh đột biến khác nhau.
B. Trong cùng khu vực địa lý nhưng điều kiện sinh thái khác nhau nên chọn lọc tự nhiên đã tác động theo các hướng khác nhau.
C. Có sự cách li sinh sản giữa hai loài do cách li sinh thái.
D. Điều kiện địa lí khác nhau nên CLTN đã chọn lọc các đặc điểm thích nghi khác nhau.
* Hướng dẫn giải:
- Hai loài sinh vật sống ở khu vực địa lí giống nhau có nhiều đặc điểm hình thái khác nhau là vì điều kiện sinh thái khác nhau nên chọn lọc tự nhiên đã tác động theo các hướng khác nhau.
Nên ta chọn đáp án B.
Câu 5: 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.
* Hướng dẫn giải:
- (2) Sai. Vì cách li địa lí không hẳn là điều kiện cần thiết để hình thành hiện tượng cách li sinh sản ở động vật.
Nên ta chọn đáp án C.
Câu 6: Khi nói về quá trình hình thành loài mới, có các phát biểu sau đây:
(1). Hình thành loài bằng cách li địa lí có thể có sự tham gia của các yếu tố ngẫu nhiên.
(2). Hình thành loài bằng cách li sinh thái là con đường hình thành loài nhanh nhất.
(3). Hình thành loài mới bằng lai xa và đa bội hóa thường diễn ra ở thực vật.
(4). Trong quá trình hình thành loài mới các cơ chế cách li đã thúc đẩy quá trình phân li tính trạng.
Số phát biểu đúng là:
A. 2.
B. 4.
C. 3.
D. 1.
* Hướng dẫn giải:
- (2) Sai. Vì con đường hình thành loài mới nhanh nhất là lai xa và đa bội hóa.
Nên ta chọn đáp án C.
Câu 7: Hiện tượng bất thụ của cơ thể lai xảy ra là do:
A. Bộ NST của hai loài khác nhau gây ra trở ngại trong quá trình phát sinh giao tử.
B. Sự khác biệt trong chu kì sinh sản bộ máy sinh dục không tương ứng ở động vật.
C. Chiều dài của ống phấn không phù hợp với chiều dài vòi nhụy của loài kia ở thực vật.
D. Hạt phấn của loài này không nảy mầm được trên vòi nhụy của loài kia ở thực vật hoặc tính trùng của loài này bị chết trong đường sinh dục của loài khác.
* Hướng dẫn giải:
- Hiện tượng bất thụ của cơ thể lai xảy ra là do bộ NST của hai loài khác nhau gây ra trở ngại trong quá trình phát sinh giao tử.
Nên ta chọn đáp án A.
Câu 8: Cách li địa lí có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới bằng cách li địa lí vì:
A. Cách li địa lí là nguyên nhân trực tiếp làm xuất hiện cách li sinh sản.
B. Cách li địa lí giúp duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể cùng loài.
C. Cách li địa lí là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi tương ứng trên cơ thể sinh vật.
D. Cách li địa lí chính là cách li sinh sản.
* Hướng dẫn giải:
- Cách li địa lí có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới bằng cách li địa lí vì nó ngăn cản các quần thể ở các khu vực khác nhau giao phối với nhau, giúp duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể cùng loài.
Nên ta chọn đáp án B.
Câu 9: Khẳng định nào dưới đây không chính xác?
A. Con lai tam bội giữa loài tứ bội và lưỡng bội, bộ NST của chúng là 3n do đó không thể giảm phân bình thường sẽ gây nên hiện tượng bất thụ. Vậy nên trên thực tế không có các loài tam bội.
B. Khi có hiện tượng lai xa, quá trình đa hội hóa sẽ góp phần hình thành nên loài mới trong cùng một khu vực địa lý vì sự sai khác về nhiễm sắc thể đã nhanh chóng dẫn đến sự cách ly sinh sản.
C. Phần lớn các loài thực vật đang tồn tại hiện nay đều được hình thành nhờ con đường lai xa kết hợp với đa bội hóa.
D. Với một loài lưỡng bội đột biến đa bội thể tạo thành dạng tứ bội, có thể coi đây là một loài mới xuất phát từ loài lưỡng bội ban đầu.
* Hướng dẫn giải:
- Các loại tam bội không có khả năng sinh sản hữu tính nhưng với các loài tam bội có khả năng sinh sản vô tính thì chúng vẫn được coi là một loài mới do chúng cách li với các loài khác.
Nên ta chọn đáp án A.
Câu 10: Nếu cho rằng chuối nhà 3n có nguồn gốc từ chuối rừng 2n thì cơ chế hình thành chuối nhà được giải thích bằng chuồi các sự kiện như sau:
(1). Thụ tinh giữa giao tử n và giao tử 2n.
(2). Tế bào 2n nguyên phân bất thường cho cá thể 3n
(4). Hợp tử 3n phát triển thành thể tam bội.
(5). Cơ thể 2n giảm phân bất thường cho giao tử 2n.
(6). Duy trì dạng tam bội thích nghi, sinh sản vô tính.
A. (5) → (1) → (4) → (6).
B. (4) → (3) → (1) → (6).
C. (3) → (1) → (4) → (6).
D. (1) → (3) → (4) → (6).
* Hướng dẫn giải:
- Ta có thể sắp xếp như sau:
+ Cơ thể 2n giảm phân bất thường cho giao tử 2n.
+ Thụ tinh giữa giao tử n và giao tử 2n.
+ Hợp tử 3n phát triển thành thể tam bội.
+ Duy trì dạng tam bội thích nghi, sinh sản vô tính.
Nên ta chọn đáp án A.
B. Bài tập tự luyện
Câu 1: 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 2: Dạng cách li nào sau đây là điều kiện cần thiết để các nhóm cá thể đã phân hoá tích luỹ các đột biến mới theo hướng khác nhau dẫn đến sai khác ngày càng lớn trong kiểu gen?
A. Cách li sinh cảnh.
B. Cách li sinh sản.
C. Cách li cơ học.
D. Cách li địa lí.
Câu 3: Từ một quần thể của một loài cây được tách ra làm 2 quần thể riêng biệt. Hai quần thể này chỉ trở thành hai loài khi.
A. Giữa chúng có sự khác biệt đáng kể về thời gian ra hoa.
B. Giữa chúng có sự khác biệt đáng kể về tần số alen.
C. Giữa chúng có sự khác biệt đáng kể về thành phần kiểu gen.
D. Giữa chúng có sự khác biệt đáng kể về đặc điểm hình thái.
Câu 4: Khi nói về cách li địa lí, nhận định nào sau đây chưa chính xác?
A. Cách li địa lí góp phần duy trì sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa.
B. Cách li địa lí có thể xảy ra đối với loài có khả năng di cư, phát tán và những loài ít di cư.
C. Cách li địa lí là những trở ngại sinh học ngăn cản các cá thể của quần thể giao phối với nhau.
D. Trong tự nhiên, nhiều quần thể trong loài cách li nhau về mặt địa lí trong thời gian dài nhưng vẫn không xuất hiện cách li sinh sản.
Câu 5: Tiến hành phép lai xa giữa hai loài thực vật họ hàng gần, bộ NST giống nhau về số lượng 2n = 18. Thỉnh thoảng thu được những con lai hữu thụ. Giải thích nào sau đây là hợp lý trong trường hợp này?
A. Số lượng bộ NST của hai loài là giống nhau nên tổng hợp lại bộ NST chẵn, có thể phân chia trong giảm phân bình thường và tạo giao tử bình thường.
B. Vì đây là hai loài họ hàng gần, cấu trúc của hầu hết NST có sự giống nhau nên hiện tượng tiếp hợp trao đổi đoạn vẫn có thể xảy ra và sự hình thành giao tử ở con lai xảy ra bình thường.
C. Trong quá trình lai xa, rối loạn giảm phân dẫn tới hình thành các giao tử lưỡng bội. Sự kết hợp của các giao tử này tạo thành dạng song nhị bội có khả năng sinh sản bình thường.
D. Cấu trúc và số lượng NST giống nhau sẽ dẫn đến khả năng giảm phân bình thường và sinh giao tử hữu thụ.
Câu 6: 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. 2.
C. 3.
D. 4.
Câu 7: Trong một thời gian dài, trong các sách hướng dẫn về các loài chim đã liệt kê chim chích Myrther và chim chích Audubon là hai loài khác nhau. Gần đây, 2 loài chim này lại được các nhà khoa học phân thành các dạng phương Đông và dạng phương Tây của cùng một loài chim chích phao câu vàng. Trong những nhận định sau đây, có bao nhiêu nhận định đúng về ví dụ trên?
(1) Hai dạng chim chích trên sống ở các vùng địa lí khác nhau nên chúng thuộc hai loài khác nhau.
(2) Chim chích phao câu vàng phương đông và chim chích phao câu vàng phương tây có khu vực phân bố khác nhau.
(3) Do thuộc cùng một loài, nên quần thể chim chích phao câu vàng phương đông và quần thể chim chích phao câu vàng phương tây có vốn gen chung và có thành phần kiểu gen giống nhau.
(4) Trong tự nhiên, hai dạng chim chích này có sự cách li địa lí với nhau nên chúng ít gặp gỡ để giao phối với nhau và sinh ra con bất thụ.
(5) Bằng chứng thuyết phục nhất chứng minh hai dạng này thuộc cùng một loài là chúng có khả năng giao phối với nhau và đời con của chúng có sức sống, có khả năng sinh sản.
(6) Vì hai dạng chim chích trên có cùng chung nhu cầu về thức ăn và rất giống nhau về màu sắc nên chúng thuộc cùng một loài.
A. 3.
B. 5.
C. 4.
D. 2.
Câu 8: Loài cỏ Spartina có bộ NST 2n = 120 được xác định gồm bộ NST của loài cỏ châu Âu 2n = 50 và bộ NST của loài cỏ gốc châu Mĩ 2n = 70. Loài cỏ Spartina được hình thành bằng:
A. Con đường lai xa và đa bội hóa.
B. Phương pháp lai tế bào.
C. Con đường tự đa bội hóa.
D. Con đường sinh thái.
Câu 9: Trong các nhận định sau đây, có bao nhiêu nhận định đúng khi nói về hệ động, thực vật của các vùng khác nhau trên Trái đất?
(1) Đặc điểm hệ động, thực vật của các vùng khác nhau trên Trái đất không những phụ thuộc vào điều kiện địa lí sinh thái của vùng đó mà còn phụ thuộc vùng đó đã tách khỏi các vùng địa lí khác vào thời kì nào trong quá trình tiến hóa của sinh giới.
(2) Hệ động thực vật ở đảo đại dương thường phong phú hơn ở đảo lục địa. Đặc điểm hệ động, thực vật ở đảo đại dương là bằng chứng về quá trình hình thành loài mới dưới tác dụng của cách li địa lí.
(3) Các loài phân bố ở các vùng địa lí khác nhau nhưng lại giống nhau về nhiều đặc điểm chủ yếu là do chúng sống trong các điều kiện tự nhiên giống nhau hơn là do chúng có chung nguồn gốc.
(4) Điều kiện tự nhiên giống nhau chưa phải là yếu tố chủ yếu quyết định sự giống nhau giữa các loài ở các vùng khác nhau trên trái đất.
A. 1.
B. 4.
C. 3.
D. 2.
Câu 10: Quá trình hình thành loài lúa mì (T. aestivum) được các nhà khoa học mô tả như sau: Loài lúa mì (T. monococcum) lai với loài cỏ dại (T. speltoides) đã tạo ra con lai. Con lai này được gấp đôi bộ NST tạo thành loài lúa mì hoang dại (A. squarrosa). Loài lúa mì hoang dại (A. squarrosa) lai với loài cỏ dại (T. tauschii) đã tạo con lai. Con lai này lại được gấp đôi bộ NST tạo tahfnh loài lúa mì (T. aestivum). Loài lúa mì (T. aestivum) có bộ NST gồm:
A. Bốn bộ NST đơn bội của bốn loài khác nhau.
B. Bốn bộ NST lưỡng bội của bốn loài khác nhau.
C. Ba bộ NST đơn bội của bốn loài khác nhau.
D. Ba bộ NST lưỡng bội của bốn loài khác nhau.
|
Câu |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Đáp án |
A |
D |
A |
C |
C |
C |
D |
A |
D |
C |
