HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI
A. LÝ THUYẾT
I. Quan niệm tiến hóa và nguồn nguyên liệu tiến hóa
- T.Dobzhansky , Ronald Fisher , Haldane, E.Mayr cùng nhiều nhà khoa học khác đã góp phần hình thành nên THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI
- Được gọi là thuyết tiến hóa tổng hợp vì nó có sự kết hợp giữa cơ chế tiến hóa bằng chọn lọc tự nhiên của thuyết tiến hóa Darwin và các thành tựu di truyền học (đặc biệt là di truyền học quần thế)
1. Tiến hóa lớn và tiến hóa nhỏ
- Quần thể là đơn vị nhỏ nhất có thể tiến hóa vì quần thể là đơn vị sinh sản, là dạng tồn tại của loài trong tự nhiên, được cách li tương đối với các quần thể khác; có thành phần kiểu gen đặc trưng và ổn định nhưng vẫn có khả năng biến đổi do các nhân tố tiến hóa
- Quá trình tiến hóa nhỏ kết thúc khi loài mới xuất hiện
- Hình thành loài được xem là ranh giới giữa tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn
| Nội dung | Tiến hóa nhỏ | Tiến hóa lớn |
| Định nghĩa | Là quá trình làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể (biến đổi về tần số tương đối của alen và thành phần kiểu gen của quần thể) có thể nghiên cứu trực tiếp bằng thực nghiệm | Là quá trình làm xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài ( chi, họ, bộ, lớp, ngành, giới) Thường chỉ được nghiên cứu gián tiếp qua các bằng chứng. |
| Qui mô | Nhỏ (quần thể) | Lớn (trên loài) |
| Thời gian | tương đối ngắn | thời gian địa chất rất dài |
| Kết quả | Hình thành loài mới | Tạo thành các nhóm phân loại trên loài |
2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể
- Tiến hóa sẽ không xảy ra nếu quần thể không có các biến dị di truyền.
- Các nguyên nhân phát sinh biến dị:
+ Đột biến (biến dị sơ cấp)
+ Các alen được tổ hợp qua quá trình giao phối tạo nên các biến dị tổ hợp (biến dị thứ cấp)
+ Sự di chuyển của các cá thể hoặc các giao tử từ các quần thể khác vào (nhập gen)
- Phần lớn các quần thể tự nhiên đều có rất nhiều biến dị di truyền
II. Các nhân tố tiến hóa
- Quần thể sẽ không tiến hóa 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
- Định nghĩa: Các nhân tố làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể gọi là các nhân tố tiến hóa
1. Đột biến
- Đột biến là nhân tố tiến hóa vì làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể
- Đột biến gen làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể rất chậm, coi như không đáng kể. Tuy nhiên, mỗi cá thể sinh vật có rất nhiều gen và quần thể lại có nhiều cá thể nên đột biến tạo nên rất nhiều alen đột biến và là nguồn phát sinh các biến dị di truyền của quần thể
- Đột biến được xem là nguồn nguyên liệu sơ cấp của quá trình tiến hóa. Đột biến gen qua giao phối tạo nên nguồn biến dị thứ cấp cho quá trình tiến hóa.
- Đột biến gen thường có hại cho cơ thể sinh vật nhưng vẫn được coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền cho CLTN vì:
+ Phần lớn các đột biến gen tồn tại ở trạng thái dị hợp tử nên nếu gen đột biến lặn cũng không biểu hiện ra ngay kiểu hình.
+ Qua giao phối sẽ tạo ra nhiều biến dị tổ hợp khiến cho gen có hại có thể nằm trong tổ hợp gen mới vô hại hoặc trong môi trường mới gen đột biến lại không có hại.
=> Vì vậy, đột biến gen vẫn được coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền cho CLTN
- Ví dụ : côn trùng mang gen đột biến thuốc trừ sâu
2. Di – nhập gen
- Di nhập gen ( dòng gen) là hiện tượng trao đổi các cá thể hoặc giao tử giữa các quần thể do các quần thể thường không cách li hoàn toàn với nhau.
- Các cá thể nhập cư mang đến những alen mới hay các cá thể di cư đều làm thay đổi thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể. Tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể bị thay đổi nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào sự chênh lệch giữa số cá thể vào và ra khỏi quần thể là lớn hay nhỏ.
3. Chọn lọc tự nhiên
- CLTN là quá trình phân hóa khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể
- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi tần số kiểu gen (duy trì những kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi và đào thải những kiểu gen quy hịnh kiểu hình không thích nghi với môi trường) qua đó làm biến đổi tần số alen của quần thể
- Kết quả: hình thành các quần thể có nhiều cá thể mang các kiểu gen quy định các đặc điểm thích nghi với môi trường.
-CLTN là nhân tố quy định chiều hướng tiến hóa.
- CLTN làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm tùy thuộc vào:
+ Alen chịu sự tác động của CLTN là trội hay lặn.
* Chọn lọc chống lại alen trội: làm thay đổi tần số alen nhanh chóng vì gen trội biểu hiện ra kiểu hình ngay cả ở trạng thái dị hợp tử
* Chọn lọc chống lại alen lặn: làm thay đổi tần số alen chậm alen lặn chỉ bị đào thải ở trạng thái đồng hợp tử.
+ Quần thể sinh vật là đơn bội hay lưỡng bội
+ Tốc độ sinh sản nhanh hay chậm
4. Các yếu tố ngẫu nhiên
- Sự biến đổi về thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể gây nên bởi các yếu tố ngẫu nhiên ( thiên tai, dịch bệnh....) còn được gọi là sự biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền
- Sự biến đổi một cách ngẫu nhiên về tần số alen và thành phần kiểu gen dễ xảy ra đối với quần thể có kích thước nhỏ.
- Đặc điểm:
+ Thay đổi tần số alen không theo một chiều hướng nhất định
+ Một alen nào đó dù là có lợi cũng có thể bị loại bỏ hoàn toàn khỏi quần thể và một alen có hại cũng có thể trở nên phổ biến trong quần thể
- Một quần thể đang có kích thước lớn nhưng do các yếu tố thiên tai hoặc bất kì yếu tố nào làm giảm kích thước của quần thể một cách đáng kể thì những cá thể sống sót có thể có vốn gen khác biệt hẳn với vồn gen của quần thể ban đầu.
- Tác động của các yếu tố ngẫu nhiên có thể dẫn đến làm nghéo vốn gen của quần thể, giảm sự đa dạng di truyền
5. Giao phối không ngẫu nhiên
- Gồm các kiểu: tự thụ phấn, giao phối gần và giao phối có chọn lọc.
- Giao phối có chọn lọc là kiểu giao phối trong đó các nhóm cá thể có kiểu hình nhất định thích giao phối với nhau hơn là giao phối với các nhóm cá thể có kiểu hình khác
- Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen của quần thể nhưng lại làm thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp ( nhớ: tăng đồng giảm dị )
- Kết
quả: làm nghèo vốn gen của quần thể, làm giảm sự đa dạng
di truyền
B. BÀI TẬP MẪU
Câu 1:Theo quan niệm tiến hóa hiện đại, khi nói về CLTN, phát biểu nào sau đây đúng?
A. CLTN đảm bảo sự sống sót và sinh sản ưu thế của những cá thể mang các đột biến trung tính, qua đó làm biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể.
B. Khi CLTN chống lại thể dị hợp và không chống lại thể đồng hợp thì sẽ làm thay đổi tần số alen nhanh hơn so với chọn lọc chỉ chống lại thể đồng hợp trội hoặc chỉ chống lại thể đồng hợp lặn.
C. CLTN thực chất là quá trình phân hóa khả năng sống sót, khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể, đồng thời tạo ra kiểu gen mới quy định kiểu hình thích nghi môi trường.
D. CLTN chỉ đóng vai trò sàng lọc và giữ lại những cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi mà không tạo ra kiểu gen thích nghi.
Câu 1 :Lời giải
A- Sai , CLTN đảm bảo sự sồng sót ưu thế của các cá thể mang biến dị có lợi
B- Sai
C- Sai , CLTN không tạo ra các kiểu gen thích nghi
D- Đúng
Đáp án D
Câu 2: Cho các nhân tố sau:
1) chọn lọc tự nhiên 2) giao phối ngẫu nhiên 3) giao phối không ngẫu nhiên
4) các yếu tố ngẫu nhiên 5) đột biến 6) di – nhập gen
Các nhân tố có thể vừa làm thay đổi tần số alen, vừa làm thay đổi thành phần KG của quần thể?
A. 1,3,4,5 B. 1,4,5,6 C. 1,2,5,6 D. 1,3,5,6
Các nhân tố có thể vừa làm thay đổi tần số alen, vừa làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể là : 1,4,5,6
Đáp án B
Câu 3: Nhận định nào đúng về vai trò của nhân tố tiến hóa theo di truyền học hiện đại?
A. Giao phối ngẫu nhiên không được xem là nhân tố tiến hóa mặc dù nó là nhân tố tạo
ra sự đa dạng di truyền.
B. Chọn lọc tự nhiên và giao phối không ngẫu nhiên là những nhân tố tiến hóa có hướng.
C. Đột biến gen và yếu tố ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen, giảm đa dạng di truyền.
D. Đột biến gen và di nhập gen là nhân tố sáng tạo ra các alen mới.
Câu A: nội dung đúng nhưng do giao phối ngẫu nhiên không phải là nhân tố tiến hóa
=> A sai
Đột biến gen có thể làm giàu vốn gen, tăng đa dạng di truyền => C sai
Đột biến gen tạo ra alen mới nhưng di nhập gen không tạo ra mà chỉ góp phần đưa alen từ quần thể này sang quần thể khác => D sai
Đáp án B
Câu 4: Có bao nhiêu nhận định dưới đây là đúng về vai trò của tiến hóa nhỏ trong tiến hóa ?
(1) Tiến hóa nhỏ diễn ra trong phạm vị hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn.
(2) Thực chất của tiến hóa nhỏ là làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu.
(3) Kết quả của tiến hóa nhỏ là hình thành nên các đơn vị tiến hóa trên loài
(4) Tiến hóa nhỏ diễn ra trên quy mô quần thể và diễn biến không ngừng dưới tác động của các nhân tố tiến hóa.
(5) Chỉ khi nào
xuất hiện cách li sinh sản của quần thể mới với quần thể gốc mà nó được sinh ra thì loài
mới xuất hiện.
A. 3 B. 4 C. 2 D. 1
Câu 4:Lời giải
Kết quả của tiến hóa nhỏ là hình thành nên loài mới => 3 sai vì 3 là kết quả của quá trình tiến hóa lớn
Có 4 đáp án đúng là 1,2,4,5
Đáp án B
C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1 Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen trong quần thể ban đầu. Gồm 5 bước:
1. Phát sinh đột biến
2. Chọn lọc các đột biến có lợi
3. Hình thành loài mới
4. Phát tán đột biến qua giao phối
5. Cách li sinh sản giữa quần thể đã biến đổi với quần thể gốc.
Xác định trật tự đúng:
A.1,2,4,5,3 B.1,5,4,2,3 C.1,4,2,5,3 D.1,5,2,4,3
Câu 2 Cho các thông tin về vai trò của các nhân tố tiến hoá như sau:
(1) Làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể theo một hướng xác định;
(2) Làm phát sinh các biến dị di truyền của quần thể, cung cấp nguồn biến dị sơ cấp cho tiến hoá;
(3) Có thể loại bỏ hoàn toàn một alen nào đó ra khỏi quần thể, dù alen đó là có lợi;
(4) Làm thay đổi tần số tương đối của alen và thành phần kiểu gen của quần thể rất chậm;
(5) Không làm thay đổi tần số tương đối của alen nhưng làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể;
(6) Làm thay đổi tần số tương đối của alen và thành phần kiểu gen của quần thể một cách nhanh chóng.
Số thông tin đúng về vai trò của chọn lọc tự nhiên là:
A.3 B.1 C.2 D.4
Câu 3 Trong số các xu hướng sau:
(1) Tần số các alen không đổi qua các thế hệ.
(2) Tần số các alen biến đổi qua các thế hệ.
(3) Thành phần kiểu gen biến đổi qua các thế hệ.
(4) Thành phần kiểu gen không đổi qua các thế hệ.
(5) Quần thể phân hóa thành các dòng thuần.
(6) Đa dạng về kiểu gen
(7) Các alen lặn có xu hướng được biểu hiện.
Những xu hướng xuất hiện trong quần thể tự thụ phấn là
A.(2); (3); (5); (6). B.(1); (3); (5); (7). C.(2); (3); (5); (7). D.(1); (4); (6); (7).
Câu 4 Theo quan niệm hiện đại, thực chất của chọn lọc tự nhiên trong tiến hoá nhỏ là
A. phân hoá khả năng sống sót của các cá thể có giá trị thích nghi khác nhau.
B. phân hoá khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác
nhau trong quần thể.
C. quy định chiều hướng biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể
D. quy định nhịp điệu biến đổi vốn gen của quần thể.
Câu 5: Trong quá trình tiến hoá nhân tố làm thay đổi tần số alen của quần thể chậm nhất là
A. đột biến. B. giao phối không ngẫu nhiên.
C. chọn lọc tự nhiên. D. các cơ chế cách ly.
Câu 6 Đối với quá trình tiến hoá nhỏ, chọn lọc tự nhiên:
A. Tạo ra các alen mới, làm thay đổi tần số alen theo một hướng xác định.
B. cung cấp các biến dị di truyền làm phong phú vốn gen của quần thể.
C. là nhân tố làm thay đổi mARN tần số alen không theo một hướng xác định.
D. là nhân tố có thể làm thay đổi tần số alen theo một hướng xác định.
Câu 7 Những kết luận nào sau đây thuộc về yếu tố ngẫu nhiên?
(1) Làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen một cách đột ngột không theo một hướng xác định.
(2) Hiệu quả tác động thường phụ thuộc vào kích thước quần thể.
(3) Một alen nào đó cũng có thể bị loại thải hoàn toàn và một alen bất kì có thể trở nên phổ
biến trong quần thể.
(4) Kết quả có thể dẫn đến hình thành quần thể thích nghi và hình thành loài mới.
(5) Làm tăng sự đa dạng di truyền của quần thể.
A. (1), (3), (5). B. (1), (3), (4). C. (2), (3), (4), (5). D. (1), (2), (3).
Câu 8 Cho các nhân tố sau:
(1) Chọn lọc tự nhiên (2) Giao phối không ngẫu nhiên
(3) Giao phối ngẫu nhiên (4) Các yếu tố ngẫu nhiên
(5) Đột biến (6) Di nhập gen.
Có bao nhiêu nhân tố không làm thay đổi tần số alen của quần thể?
A. 4. B. 3. C. 5. D. 2.
Câu 9 Theo quan điểm của thuyết tiến hóa tổng hợp quan niệm nào sau đây không đúng?
A. Tiến hóa nhỏ là quá trình làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể
B. Tiến hóa nhỏ sẽ không xảy 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.
C. Yếu tố ngẫu nhiên dẫn đến làm tăng đa dạng di truyền của quần thể
D. Lai xa và đa bội hóa có thể nhanh chóng hình thành loài mới ở thực vật
Câu 10 Cho các nhân tố sau:
(1) Chọn lọc tự nhiên. (2) Giao phối ngẫu nhiên. (3) Giao phối không ngẫu nhiên.
(4) Các yếu tố ngẫu nhiên. (5) Đột biến. (6) Di - nhập gen.
Các nhân tố vừa làm thay đổi tần số alen vừa làm phong phú vốn gen của quần thể là:
A. (3), (6). B. (5), (6). C. (2), (4). D. (1), (3).
Câu 11 Theo thuyết tiến hóa hiện đại, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Khi không có tác động của đột biến, chọn lọc tự nhiên và di - nhập gen thì tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể sẽ không thay đổi.
B. Chọn lọc tự nhiên luôn làm thay đổi đột ngột tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
C. Các yếu tố ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen quần thể, giảm sự đa dạng di truyền nên không có vai trò đối với tiến hóa.
D. Quá trình tiến hóa nhỏ diễn ra trên quy mô quần thể và diễn biến không ngừng dưới tác động của các nhân tố tiến hóa.
Câu 12 Khi nói về nhân tố tiến hóa, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Chọn lọc tự nhiên thực chất là quá trình phân hoá khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể.
B. Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu gen, qua đó làm thay đổi tần số alen của quần thể.
C. Yếu tố ngẫu nhiên là nhân tố duy nhất làm thay đổi tần số alen của quần thể ngay cả khi không xảy ra đột biến và không có chọn lọc tự nhiên.
D. Giao phối không ngẫu nhiên không chỉ làm thay đổi tần số alen mà còn làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể.
Câu 13 Theo quan niệm tiến hóa hiện đại, đặc điểm nào sau đây đúng?
A. những biến đổi kiểu hình của cùng một kiểu gen tương ứng với những thay đổi của ngoại cảnh đều di truyền được.
B. các quần thể sinh vật trong tự nhiên chỉ chịu tác động của chọn lọc tự nhiên khi điều kiện sống thay đổi bất thường.
C. mọi biến dị trong quần thể đều là nguyên liệu của quá trình tiến hoá.
D. sự cách li địa lí chỉ 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 hoá.
Câu 14 Các nhân tố nào sau đây vừa làm thay đổi tần số alen vừa có thể làm phong phú vốn gen của quần thể?
A. Giao phối ngẫu nhiên và các cơ chế cách li.
B. Đột biến và di - nhập gen.
C. Chọn lọc tự nhiên và các yếu tố ngẫu nhiên.
D. Chọn lọc tự nhiên và giao phối không ngẫu nhiên
Câu 15 Theo quan niệm hiện đại, một trong những vai trò của giao phối ngẫu nhiên là
A. tạo biến dị tổ hợp là nguyên liệu cho quá trình tiến hoá.
B. tạo các alen mới làm phong phú vốn gen của quần thể.
C. làm thay đổi tần số các alen trong quần thể.
D. quy định chiều hướng tiến hoá.
Câu 16 Ở một loài động vật, màu sắc lông do một gen có hai alen nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định. Kiểu gen AA quy định lông xám, kiểu gen Aa quy định lông vàng và kiểu gen aa quy định lông trắng. Cho các trường hợp sau:
(1) Các cá thể lông xám có sức sống và khả năng sinh sản kém, các cá thể khác có sức sống và khả năng sinh sản bình thường.
(2) Các cá thể lông vàng có sức sống và khả năng sinh sản kém, các cá thể khác có sức sống và khả năng sinh sản bình thường.
(3) Các cá thể lông trắng có sức sống và khả năng sinh sản kém, các cá thể khác có sức sống và khả năng sinh sản bình thường.
(4) Các cá thể lông trắng và các cá thể lông xám đều có sức sống và khả năng sinh sản kém như nhau, các cá thể lông vàng có sức sống và khả năng sinh sản bình thường.
Giả sử một quần thể thuộc loài này có thành phần kiểu gen là 0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1. CLTN sẽ làm thay đổi tần số alen chậm hơn ở các quần thể nào
A. (1), (3). B. (1), (2). C. (2), (4). D. (3), (4).
ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| C | C | B | B | A | D | D | D | C | B |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||||
| D | A | D | B | A | C |