Nội dung chính Sinh học 12 kết nối Bài 21: Học thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại

BÀI 21: HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI

I. KHÁI NIỆM TIẾN HÓA NHỎ

- Tiến hóa nhỏ là quá trình thay đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác.

- Đơn vị tiến hóa nhỏ: quần thể sinh vật.

II. CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA

1. Đột biến

- Đột biến gene làm xuất hiện các allele mới hoặc biến allele này thành allele khác, từ đó làm thay đổi tần số allele của quần thể.

- Tần số đột biến tự phát thường rất thấp nên không làm thay đổi đáng kể tần số allele của quần thể.

- Mỗi cá thể có rất nhiều gene và số lượng cá thể trong một quần thể khá lớn nên đột biến có vai trò làm phong phú vốn gene của quần thể, tạo nguyên liệu cho quá trình tiến hoá.

2. Phiêu bạt di truyền

- Phiêu bạt di truyền là quá trình thay đổi tần số allele của quần thể, gây nên bởi các yếu tố ngẫu nhiên (môi trường, bão tố, lũ lụt, hoả hoạn,...) làm chết các cá thể, bất kể chúng mang các gene có lợi hay có hại.

- Phiêu bạt di truyền thường làm biến mất một loại allele nào đó khỏi quần thể bất kể allele đó là có lợi, có hại hay trung tính dẫn đến làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể.

- Quần thể có kích thước càng nhỏ thì các yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi tần số allele càng mạnh.

3. Dòng gene

- Dòng gene là sự di chuyển các allele vào hoặc ra khỏi quần thể thông qua sự di chuyển của các cá thể hữu thụ hoặc các giao tử của chúng.

- Dòng gene làm thay đổi tần số allele của quần thể không theo một hướng xác định.

- Mức độ thay đổi tần số allele của quần thể bởi dòng gene phụ thuộc vào sự chênh lệch tần số allele giữa quần thể cho và quần thể nhận. Sự chênh lệch càng lớn thì sự thay đổi tần số allele càng mạnh.

- Sự thay đổi tần số allele bởi dòng gene còn phụ thuộc vào hệ số nhập cư (m) là lớn hay nhỏ.

- Hệ số nhập cư là tỉ số giữa số cá thể nhập vào quần thể nhận trên tổng số các cá thể

của quần thể nhận sau khi nhập cư.

- Dòng gene có thể làm tăng sự đa dạng di truyền của quần thể khi đưa thêm allele mới vào quần thể.

4. Chọn lọc tự nhiên

- Chọn lọc tự nhiên là quá trình làm tăng dần tần số allele và tần số kiểu gene quy định đặc điểm thích nghi trong quần thể.

- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình, qua đó gián tiếp làm thay đổi tần số kiểu gene của cá thể trong quần thể.

- Mức độ thay đổi tần số allele bởi CLTN phụ thuộc vào loại allele và áp lực chọn lọc.

- CLTN làm thay đổi tần số allele theo một hướng xác định nên làm giảm sự đa dạng di truyền (nghèo vốn gene) của quần thể (trong một số trường hợp, CLTN vẫn duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể).

5. Giao phối ngẫu nhiên

- Gồm: giao phối cận huyết và giao phối có lựa chọn.

- Không làm thay đổi tần số allele nhưng làm thay đổi tần số kiểu gene của quần thể theo hướng tăng tần số kiểu gene đồng hợp.

- Giao phối không ngẫu nhiên luôn làm giảm sự đa dạng di truyền.

III. HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI

1. Khái niệm

- Khái niệm: Đặc điểm di truyền làm tăng khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các thể sinh vật trong môi trường nhất định được gọi là đặc điểm thích nghi.

Ví dụ: Thằn lằn có màu sắc giống thân cây để ngụy trang, né tránh kẻ thù.

- Đặc điểm: Mức độ thích nghi của sinh vật với môi trường được đo bằng giá trị thích nghi, thể hiện qua số cá thể con sinh ra trong suốt cuộc đời có thể sống sót được cho đến khi sinh sản.

2. Cơ chế

- Đột biến cung cấp nguồn nguyên liệu, chọn lọc tự nhiên giữ lại những cá thể có các đột biến làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của sinh vật.

→ Cá thể mang đột biến có lợi ngày một tăng dần trong quần thể qua các thế hệ.

3. Tính tương đối của đặc điểm thích nghi

Mọi đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tương đối vì:

- Điều kiện môi trường (tác nhân gây ra chọn lọc tự nhiên) chỉ lựa chọn các biến dị di truyền có sẵn trong quần thể. 

- Các đặc điểm thích nghi mang tính dung hòa.

- Một đặc điểm thích nghi chỉ có lợi trong môi trường này nhưng lại vô dụng hoặc có hại trong môi trường khác.

IV. LOÀI VÀ CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LOÀI

1. Khái niệm loài sinh học và các cơ chế cách li sinh sản

- Khái niệm: Loài sinh học là một hoặc nhóm các quần thể gồm các cá thể có khả năng giao phối với nhau trong tự nhiên sinh ra đời con hữu thụ nhưng cách li sinh sản với nhóm quần thể khác tương tự.

- Cách li sinh sản là những đặc điểm sinh học ngăn cản các cá thể cho dù sống cùng nhau cũng không giao phối với nhau, hoặc có giao phối cũng không sinh ra đời con hữu thụ.

- Các nhân tố tiến hóa có vai trò làm thay đổi vốn gene của quần thể (tần số allele và tần số kiểu gene).

2. Cơ chế hình thành loài

Loài mới được hình thành khi có sự ngăn cản dòng gene giữa các quần thể. Khi các quần thể đã cách li với nhau, các nhân tố tiến hóa sẽ tác động làm vốn gene của các quần thể cách li trở nên khác biệt. Sự khác biệt về vốn gene đến một mức độ nhất định sẽ làm xuất hiện sự cách li sinh sản dẫn đến hình thành loài mới.